JP2013229276A

JP2013229276A - 中継コネクタ、モジュールおよび照明器具

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Publication number: JP2013229276A
Application number: JP2012137652A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Watanabe; 浩行渡邉; Takeshi Osada; 武長田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-11-07
Also published as: US20130252472A1; US8764490B2; CN202856012U

Abstract

【課題】２つの基板が接近する方向への位置を位置決めできるとともに、基板の寸法公差や入力コネクタの実装位置のばらつきがあっても、入力コネクタに負荷を加えることなく、入力コネクタ間を接続できる中継コネクタを提供する。
【解決手段】中継コネクタ23は、端部が互いに対向配置される２つの基板21の実装面21a上にそれぞれ実装されている２つの入力コネクタ22間を接続する。中継コネクタ23は、中継コネクタ本体41および中継端子42を有する。中継コネクタ本体41は、２つの基板21の端部間に介在して２つの基板21の端部に当接し、２つの基板21の端部間に隙間を形成する基板規制部45を有する。中継端子42は、中継コネクタ本体41の両端部から突出し、入力コネクタ22に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、中継コネクタ、この中継コネクタを用いたモジュール、およびこのモジュールを用いた照明器具に関する。

従来、複数のＬＥＤ素子を実装した基板を用い、複数の基板を１列に並べて配列し、所望の光束を得るようにした照明器具がある。

各基板にはＬＥＤ素子に給電するための入力コネクタが実装されている。そして、例えば、互いに隣り合う基板の入力コネクタ同士を中継コネクタ付きのリード線で接続するとともに、端に位置する基板の入力コネクタを点灯回路に接続することにより、点灯回路から各基板に電力を供給し、各基板のＬＥＤ素子を点灯させている。

特開２０１１−２５８４２０号公報

しかしながら、中継コネクタ付きのリード線では、２つの基板の入力コネクタ間を接続することは可能であるが、２つの基板が接近する方向への動きを規制して位置決めすることはできなかった。

ところで、一般に、基板には寸法公差があり、基板上の入力コネクタの実装位置にもばらつきがある。そのため、２つの基板の入力コネクタ間を接続する場合には、これら基板の寸法公差や入力コネクタの実装位置のばらつきを考慮することが好ましい。

また、基板上の入力コネクタに負荷が加わると、基板と入力コネクタとの接続不良が生じるおそれがある。

本発明が解決しようとする課題は、２つの基板が接近する方向への位置を位置決めできるとともに、基板の寸法公差や入力コネクタの実装位置のばらつきがあっても、入力コネクタに負荷を加えることなく、入力コネクタ間を接続できる中継コネクタ、この中継コネクタを用いたモジュール、およびこのモジュールを用いた照明器具を提供することである。

実施形態の中継コネクタは、端部が互いに対向配置される２つの基板の実装面上にそれぞれ実装されている２つの入力コネクタ間を接続する。中継コネクタは、中継コネクタ本体および中継端子を有する。中継コネクタ本体は、２つの基板の端部間に介在して２つの基板の端部に当接し２つの基板の端部間に隙間を形成する基板規制部を有する。中継端子は、中継コネクタ本体の両端部から突出し、入力コネクタに接続される。

本発明によれば、中継コネクタの基板規制部が２つの基板の端部間に介在して２つの基板の端部に当接し、２つの基板の端部間に隙間を形成するため、２つの基板が接近する方向への位置を位置決めできるとともに、基板の寸法公差や入力コネクタの実装位置のばらつきがあっても、中継コネクタから入力コネクタに負荷を加えることなく、中継コネクタで入力コネクタ間を接続できる。

第１の実施形態を示す中継コネクタを用いたモジュールの斜視図である。同上モジュールの縦方向の断面図である。同上モジュールの横方向の断面図である。同上モジュールの斜視図である。同上モジュールを用いたモジュール装置の断面図である。同上モジュール装置を用いた照明器具の正面図である。同上照明器具の斜視図である。第２の実施形態を示すモジュールの断面図である。

以下、第１の実施形態を、図１ないし図７を参照して説明する。

図７に示すように、照明器具10は、長方形状の天井直付形照明器具である。照明器具10は、器具本体11、この器具本体11の短手方向の両側に配置されるモジュール装置12、および両側のモジュール装置12間に配置される反射体13を備えている。

また、図５および図６に示すように、モジュール装置12は、モジュール16、このモジュール16を収容するケース17、およびケース17の両端に取り付けられる端板18を備えている。

また、図１ないし図６に示すように、モジュール16は、基板接続方向に沿って配列される複数の基板21、これに基板21の基板接続方向に対応した両端部に実装された入力コネクタ22、および基板21の入力コネクタ22間を接続する中継コネクタ23を有している。

そして、基板21は、基板接続方向に沿って細長い長方形状に形成されている。基板21の一面には配線パターンを有する実装面21aが形成され、基板21の他面には平坦面状の放熱面21bが形成されている。実装面21a上には複数の発光部26が形成されている。発光部26は、配線パターン上に実装された半導体発光素子としてのＬＥＤ素子27、およびこのＬＥＤ素子27を覆う蛍光体を含有した封止樹脂28を有している。なお、半導体発光素子としては、表面実装形のＬＥＤパッケージを用いてもよく、その他、有機ＥＬ素子などの他の素子を用いてもよい。

基板21の両端部の中央には、溝部29が形成されている。

また、入力コネクタ22は、溝部29に臨んで基板21の実装面21aの両端部近傍に実装されている。入力コネクタ22は、入力コネクタ本体32、および入力コネクタ本体32内に配置された一対の入力端子33を備えている。

入力コネクタ本体32は、絶縁性を有する合成樹脂製で薄形形状に形成されている。入力コネクタ本体32の一端面には基板21の実装面21aと平行となる幅方向に所定の間隔をあけて一対の円筒状の挿入孔34が形成され、この挿入孔34内の奥側には壁部35が形成されている。壁部35の中心には挿通孔35aが形成され、壁部35の側面には挿通孔35aへ向けて傾斜する傾斜面35bが形成されている。さらに、挿通孔35aに連通するとともに入力コネクタ本体32の他端側に開口して端子収納空間37が形成されている。したがって、挿入孔34の両端が入力コネクタ本体32の両端に開口されている。

各入力端子33は、各端子収納空間37に配置され、各端子収納空間37内の両側に配置されるとともに互いに接近する方向にばね性を有する一対の接触部38を備えている。各入力端子33は、基板21の配線パターンにはんだ付け接続されている。

また、中継コネクタ23は、中継コネクタ本体41、および中継コネクタ本体41を貫通して中継コネクタ本体41の両端から突出する一対の中継端子42を備えている。

中継コネクタ本体41は、絶縁性を有する合成樹脂製で射出成形によって薄形形状に形成されている。中継コネクタ本体41の両端面には幅方向に所定の間隔をあけて一対の筒部43が突設され、これら筒部43の中心を貫通して中継端子42が外方へ突出されている。一対の筒部43は、入力コネクタ22の一対の挿入孔34に挿入可能としている。

中継コネクタ本体41の広い面である一面41aおよびこの一面41aとは反対側の他面41bの両面には、基板21上に対向したり乗り上げる台部44が形成されているとともに、この台部44よりも突出する基板規制部45が形成されている。台部44の両端部には、基板21上に載り上げるのを容易にするために傾斜面が形成されている。

各基板規制部45は、端部が互いに対向配置される２つの基板21の溝部29に配置される。そして、基板規制部45が、２つの基板21の端部間に介在して２つの基板21の端部（溝部29の端部29a）に当接し、２つの基板21の端部間に所定寸法の隙間46を形成する。また、基板規制部45の両側と溝部29の両側部29bとの間には隙間があり、基板規制部45の両側と溝部29の両側部29bとが接触しないようになっている。したがって、基板規制部45は、２つの基板21の端部が接近する方向のみを規制する。また、中継コネクタ本体41の一面41aおよび他面41bからの基板規制部45の突出寸法は、基板21の厚みより小さくなっている。

各基板規制部45の内側には、各基板規制部45の外面側に開口する凹部47が形成されている。凹部47は、中継コネクタ本体41を貫通する一対の中継端子42の間に配置されている。さらに、凹部47には底部48が形成されている。

中継端子42は、直線状のピンであり、両端が尖った形に形成されている。

そして、中継コネクタ23は、中継コネクタ本体41の一面41a側と他面41b側とが共通形状に形成され、中継コネクタ本体41の一面41aおよび他面41bのいずれの面が基板21に対向する向きでも、入力コネクタ22に接続可能とするとともに基板規制部45で基板21の動きを規制することが可能になっている。

また、図５に示すように、ケース17は、透光性を有する合成樹脂製で、長手方向に沿って同一断面形状に形成されている。ケース17には、基板21の両側を保持する両側の取付溝50が互いに対向して形成されているとともに、両側の取付溝50に取り付けられた基板21の発光部26に対向して透光カバー部51が形成されている。ケース17に複数の基板21を組み付けるには、ケース17の端部から両側の取付溝50に基板21の両側部を挿入するようにして、ケース17内に複数の基板21を順に挿入配置すればよい。

そして、器具本体11にケース17を取付状態では、ケース17に保持された基板21の放熱面21bが器具本体11に熱伝導可能に接触される。

また、図６に示すように、端板18は、ケース17の両端に取り付けられ、ケース17に挿入された複数の基板21の基板接続方向の両端位置を規制する。

本実施形態のモジュール装置12では、図６に示すように、ケース17内に３つの基板21が基板接続方向に沿って配置される。これら基板21間が中継コネクタ23で接続され、一端側に位置する基板21の外端側の入力コネクタ22に点灯装置からの配線が接続され、他端側に位置する基板21の外端側の入力コネクタ22にその入力コネクタ22の入力端子33間を接続するコネクタが接続される。なお、点灯装置は、器具本体11に配設され、ＬＥＤ素子27を点灯させる電力を一連に接続された各基板21に供給する。

そして、モジュール装置12を組み立てるには、ケース17の端部から複数の基板21を順に挿入しながらモジュール16を組み立て、ケース17の両端に端板18を取り付ける。

次に、モジュール16を組み立てるには、図１ないし図４に示すように、接続する基板21の入力コネクタ22間を中継コネクタ23で接続し、複数の基板21を一連に接続する。

中継コネクタ23を入力コネクタ22に接続するには、中継コネクタ23の一対の中継端子42を、入力コネクタ22の一対の挿入孔34に挿入して挿通孔35aに通し、入力端子33の一対の接触部38間に圧入する。さらに、一対の筒部43を、一対の挿入孔34に挿入する。入力端子33の一対の接触部38間に圧入された一対の中継端子42の先端は入力コネクタ22から突出し、一対の中継端子42の接続状態を確認できる。

中継コネクタ23を入力コネクタ22に接続していく過程で、基板21側に対向する中継コネクタ本体41の面に形成されている台部44が基板21上に乗り上げあるいは対向し、基板規制部45が溝部29に侵入する。溝部29に侵入した基板規制部45が基板21の端部（溝部29の端部29a）に当接することで、中継コネクタ23と基板21とが位置決めされ、これによって中継コネクタ23と入力コネクタ22とが位置決めされる。そして、中継コネクタ23の基板規制部45が２つの基板21の間に介在して２つの基板21の端部に当接し、２つの基板21の端部間に隙間46を形成する。

中継コネクタ23は、中継コネクタ本体41の一面41aおよび他面41bのいずれの面が基板21に対向する向きでも入力コネクタ22に接続可能とするとともに、中継コネクタ本体41の一面41aおよび他面41bの両面に基板規制部45が設けられているため、中継コネクタ23の接続の方向性はない。

そして、組み立てられたモジュール16は、中継コネクタ23の中継端子42を介して複数の基板21が電気的に接続されている。

さらに、中継コネクタ23の基板規制部45が２つの基板21の間に介在して２つの基板21の端部に当接し、２つの基板21の端部間に隙間46が形成される。また、中継コネクタ23の基板規制部45が基板21の端部に当接した位置では、図３に示すように、中継コネクタ23の端面は入力コネクタ22の端面に当接せずに隙間があるとともに、筒部43の先端面は挿入孔34内の壁部35に当接せずに隙間がある。そのため、中継コネクタ23から入力コネクタ22に対して負荷はかからず、入力コネクタ22の入力端子33を基板21にはんだ付けによって接続している接続部分の信頼性を確保できる。

したがって、中継コネクタ23の基板規制部45が２つの基板21の間に介在して２つの基板21の端部に当接し、２つの基板21の端部間に隙間46を形成するため、２つの基板21が接近する方向への動きを規制して位置決めすることができるとともに、基板21の寸法公差や入力コネクタ22の実装位置のばらつきがあっても、入力コネクタ22に負荷を加えることなく、中継コネクタ23で入力コネクタ22間を接続できる。

また、中継コネクタ23の一対の筒部43が入力コネクタ22の一対の挿入孔34に挿入されることにより、基板接続方向に対して直交する方向において中継コネクタ23と入力コネクタ22とを位置決めできる。これにより、入力コネクタ22に挿入されている中継端子42に負荷がかかるのを防止でき、中継端子42の変形や損傷による接続不良の発生を防止できる。

また、基板規制部45の内側には、凹部47が形成されているため、中継コネクタ本体41の材料使用量を低減でき、軽量化およびコスト低減を図ることができる。

凹部47には、底部48が形成されているため、凹部47を設けていても強度を確保することができる。

凹部47は中継コネクタ本体41を貫通する２本の中継端子42間に配置されているため、凹部47が中継端子42と干渉せず、中継端子42が凹部47内に露出することがない。

また、中継コネクタ本体41の一面41aおよび他面41bからの基板規制部45の突出寸法は、基板21の厚みより小さいため、照明器具10の組立状態において、基板21を器具本体11に熱伝導可能に接触させることができ、ＬＥＤ素子27が点灯時に発生する熱の放熱性を向上できる。

また、中継コネクタ本体41は、中継コネクタ本体41の両端面から突出して入力コネクタ22の挿入孔34に挿入される筒部43を有し、筒部43内を中継端子42が貫通されているため、中継端子42の絶縁性を向上できる。

また、入力コネクタ本体32の挿入孔34の両端が開口され、挿入孔34の一端から挿入されて入力端子33に接続された中継端子42の先端が挿入孔34の他端から突出するため、中継端子42が入力端子33に接続されたことを容易に確認することができる。

そして、組み立てられたモジュール装置12は、複数の基板21の両側がケース17の取付溝50に保持されているとともに、両端の端板18によって複数の基板21の基板接続方向の位置が規制されているが、複数の基板21はケース17に固定されていない。そのため、基板21の熱膨張を考慮してモジュール16の長さを両端の端板18間の寸法より小さくしたり、あるいは寸法誤差などの影響により、両端の端板18間で基板接続方向に各基板21が移動する。この場合、基板21の移動によって中継コネクタ23と入力コネクタ22とが離れ、中継端子42が入力端子33から外れる可能性がある。

そこで、中継コネクタ23が入力コネクタ22に最も接近した状態、つまり中継コネクタ23の基板規制部45が基板21の端面に当接した位置において、中継端子42が入力端子33より突出する寸法L1（図３参照）を、両端の端板18間で基板21が移動可能な最大寸法L2（図６参照）より大きくする。これにより、両端の端板18間で基板21が動いても、中継端子42が入力端子33から外れることがなく、中継端子42と入力端子33との接続状態を維持することができる。

なお、入力端子33の接触部38をエッジでなく、例えば曲面とすることにより、接触部38に対して中継端子42が軸方向に摺動しやすくしてもよい。これにより、中継端子42を入力端子33に接続する際に入力端子33と基板21との接続部分に負荷が加わるのを低減でき、さらに、中継端子42が軸方向へ熱変形した場合にも入力端子33と基板21との接続部分に負荷が加わるのを低減できる。

また、基板21は、ケース17や器具本体11にねじ止めしてもよい。

また、図８に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同様の構成および作用効果は同じ符号を用いてその説明を省略する。

入力コネクタ22は、基板21の実装面21aに対して垂直な方向から中継コネクタ23の中継端子42を接続可能としており、すなわち、中継端子42の軸方向に対して直交する径方向から接続可能としている。

入力コネクタ本体32には、基板21側に対して反対側に向けて開口する一対の溝部55が設けられ、これら溝部55内に入力端子33が配置されている。入力端子33は、溝部55に挿入される中継端子42を挟持する一対の端子部を有している。一対の端子部の先端は中継端子42を挿入しやすいように溝部55の開口方向へ向けて開いた形状に形成されている。

そして、基板21の実装面21aに対して垂直方向から中継コネクタ23の中継端子42が溝部55に挿入されて入力端子33に接続される。

この第２の実施形態においても、中継コネクタ23の基板規制部45が２つの基板21の間に介在して２つの基板21の端部に当接することにより、２つの基板21の端部間に隙間46を形成するため、基板21の寸法公差や入力コネクタ22の実装位置のばらつきを吸収し、入力コネクタ22に負荷が加わることなく、２つの基板21が接近する方向への動きを規制して位置決めすることができる。

なお、モジュールは、半導体発光素子を実装する基板以外に、点灯回路や電源回路を搭載する基板、その他の電気回路を搭載する基板などにも適用できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 照明器具
11 器具本体
16 モジュール
21 基板
21a 実装面
22 入力コネクタ
23 中継コネクタ
27 半導体発光素子としてのＬＥＤ素子
33 入力端子
41 中継コネクタ本体
42 中継端子
45 基板規制部
46 隙間
55 溝部

Claims

端部が互いに対向配置される２つの基板の実装面上にそれぞれ実装されている２つの入力コネクタ間を接続する中継コネクタであって、
２つの基板の端部間に介在して２つの基板の端部に当接し２つの基板の端部間に隙間を形成する基板規制部を有する中継コネクタ本体と；
中継コネクタ本体の両端部から突出し、入力コネクタに接続される中継端子と；
を具備していることを特徴とする中継コネクタ。
基板規制部が基板の端部に当接することにより中継コネクタ本体の端面は入力コネクタの端面に当接しない
ことを特徴とする請求項１記載の中継コネクタ。
入力コネクタが実装された実装面を有する複数の基板と；
端部が互いに対向配置される２つの基板の実装面上にそれぞれ実装された２つの入力コネクタ間を接続する請求項１または２記載の中継コネクタと；
を具備していることを特徴とするモジュール。
入力コネクタは、基板側に対して反対側に向けて開口する溝部を設けた入力コネクタ本体、および溝部に配置された入力端子を有し、基板の実装面に対して垂直方向から中継コネクタの中継端子が溝部に挿入されて入力端子に接続される
ことを特徴とする請求項３記載のモジュール。
半導体発光素子が基板に実装された請求項３または４記載のモジュールと；
モジュールが配置される器具本体と；
を具備していることを特徴とする照明器具。