JP2016085909A - 電気機器および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】点灯回路基板が収納される金属筐体を介して点灯回路を接地する場合において、信頼性の向上と小型化をすることができる電気機器および照明装置を提供することである。【解決手段】実施形態の電気機器は、光源を点灯制御する点灯回路の配線パターンが形成される点灯回路基板と；前記配線パターンとはんだ付けにより電気的に接続される導電体と；前記点灯回路基板が収納される金属筐体と；前記金属筐体に設けられる金属片と；前記金属片と前記導電体とが電気的に接続される接続部と；を具備し、前記点灯回路は、前記配線パターン、前記導電体、前記接続部、前記金属片および前記金属筐体を介して接地されることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、電気機器および照明装置に関する。

従来の照明用の点灯装置および照明器具においては、点灯回路を接地するために、回路基板のパターンをねじ等を介して、点灯装置ケースに電気的に接続するものがあった。

特開２０１２−０２８３１７号公報

しかしながら、ねじを介して点灯回路を点灯装置ケースに電気的に接続することで接地する点灯装置においては、ねじが緩むことで接地が無効になる虞があった。また、ねじを用いて点灯回路を接地する場合には、回路基板および点灯装置の小型化を妨げる虞があった。さらに、ねじを点灯装置ケースに接続する際に、安価な鉄製のケースの場合には、タッピング加工またはナットを用いたねじ止めが必要になり加工性が低下する虞があり、アルミニウム製のケースの場合には、タッピング加工およびナットを用いたねじ止めは不要となるが、鉄製のケースと比較して高価であった。

本発明が解決しようとする課題は、点灯回路基板が収納される金属筐体を介して点灯回路を接地する場合において、信頼性の向上と小型化をすることができる電気機器および照明装置を提供することである。

実施形態の電気機器は、光源を点灯制御する点灯回路の配線パターンが形成される点灯回路基板と；前記配線パターンとはんだ付けにより電気的に接続される導電体と；前記点灯回路基板が収納される金属筐体と；前記金属筐体に設けられる金属片と；前記金属片と前記導電体とが電気的に接続される接続部と；を具備し、前記点灯回路は、前記配線パターン、前記導電体、前記接続部、前記金属片および前記金属筐体を介して接地されることを特徴とする。

本発明によれば、点灯回路基板が収納される金属筐体を介して点灯回路を接地する場合において、ねじを用いることなく、点灯回路を接地するので、電気機器および照明装置の信頼性の向上と小型化が期待できる。

図１は、実施例１の点灯装置１００および照明装置２００の全体構成を示すブロック図である。 図２（ａ）は実施例１の点灯装置１００の斜視図、図２（ｂ）は実施例１の点灯装置１００の平面図である。 図３（ａ）は実施例１の点灯装置１００の接地構成を示す断面図、図３（ｂ）は実施例１の点灯装置１００の接地構成を示す平面図である。 図４は、実施例２の点灯装置１０１の接地構成を示す平面図である。 図５は、実施例３の点灯装置１０２の接地構成を示す平面図である。

（第１の実施形態）第１の実施形態の電気機器は、光源を点灯制御する点灯回路の配線パターンが形成される点灯回路基板と；前記配線パターンとはんだ付けにより電気的に接続される導電体と；前記点灯回路基板が収納される金属筐体と；前記金属筐体に設けられる金属片と；前記金属片と前記導電体とが電気的に接続される接続部と；を具備し、前記点灯回路は、前記配線パターン、前記導電体、前記接続部、前記金属片および前記金属筐体を介して接地されることを特徴とする。

（第２の実施形態）第２の実施形態の電気機器は、第１の実施形態の電気機器において、前記接続部は、はんだ付けにより形成されることを特徴とする。

（第３の実施形態）第３の実施形態の照明装置は、光源と；第１または第２の実施形態の電気機器と；を持つ。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。

なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、実施例１の点灯装置１００および照明装置２００の全体構成を示すブロック図である。また、図２（ａ）は実施例１の点灯装置１００の斜視図、図２（ｂ）は実施例１の点灯装置１００の平面図である。さらに、図３（ａ）は実施例１の点灯装置１００の接地構成を示す断面図、図３（ｂ）は実施例１の点灯装置１００の接地構成を示す平面図である。

照明装置２００は、交流電源または直流電源等の外部電源９に接続されて電力を供給され、点灯装置１００により、光源８が点灯制御される。光源８は、蛍光灯や放電灯であってもよいし、ＬＥＤ（light emitting diode）やＥＬ（Electro Luminescence）等の発光素子であってもよい。発光素子には、発光ダイオード、有機ＥＬ、無機ＥＬが含まれる。

電気機器としての点灯装置１００は、図１に示すように、点灯回路１、入力端子台５、出力端子台６およびアース端子台７を有している。点灯回路１には、外部電源９から入力端子台５を介して電力が供給されるとともに、入力端子台５を介して供給された電力は、点灯回路１により光源８に適した電流、電圧に変換され、出力端子台６を介して点灯回路１から光源８に供給される。

点灯回路１は、点灯回路基板３を有している。点灯回路１は、図示しない整流回路、ＡＣ／ＤＣコンバータ、昇圧回路、降圧回路等を有している。これらの回路は、点灯回路基板３上に電子部品が実装されることにより形成されている。また、点灯回路基板３上には、各電子部品を電気的に接続する配線パターン２が銅等の金属により形成されている。点灯回路基板３は、ガラスエポキシ基板等が用いられてもよい。

図１に示すように、点灯回路１の点灯回路基板３上に形成された配線パターン２は、アース端子台７に電気的に接続するとともに、点灯回路１はアース端子台７を介して接地している。アース端子台７は、入力端子台５または出力端子台６を一体的に形成されてもよいし、用いられなくてもよい。点灯回路１および点灯回路基板３は、金属筐体４により全体または一部が覆われている。配線パターン２およびアース端子台７は、金属筐体４に電気的に接続している。

図２（ａ）は点灯装置１００の斜視図、図２（ｂ）は点灯装置１００を図２（ａ）のＢ方向から見た平面図である。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、金属筐体４は、点灯装置カバー４ａと点灯装置ケース４ｂを有している。点灯装置カバー４ａは、点灯回路基板３の一部を覆うとともに、長手方向の両端面にカバー端面４ｇを有している。また、点灯装置カバー４ａは、長手方向に折り曲げて形成されたカバー側面４ｅを有している。

点灯装置ケース４ｂは、点灯回路基板３の他面を覆うとともに、点灯回路基板３の他面と平行なケース底面４ｃを有している。また、ケース底面４ｃの長手方向は、点灯装置カバー４ａのカバー側面４ｅと重なり合うように折り曲げられ、ケース側面４ｄを形成している。

なお、図２において、図１に示すアース端子台７は、入力端子台５または出力端子台６と一体に設けられている。

図３（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面において点灯装置１００の接地構成を示す断面図、図３（ｂ）は、図２（ａ）および図３（ａ）のＢ方向から見た点灯装置１００の接地構成を示す平面図である。なお、図３（ｂ）においては、点灯装置カバー４ａを省略して示している。

図３（ａ）に示すように、点灯装置ケース４ｂのケース側面４ｄの一部に金属片１１が設けられている。金属片１１は、点灯回路基板３と同一平面上に設けられる。金属片１１は、点灯装置ケース４ｂのケース側面４ｄの一部にコ字状の切欠きを設け、切欠いた部分を点灯装置カバー４ａの方向であって、点灯回路基板３に対向する方向に直角に折り曲げることにより形成される。

図３（ｂ）に示すように、金属片１１は矩形状である。金属片１１および点灯回路基板３が設けられる平面上において、点灯回路基板３は、金属片１１に対向する部分に基板凹部３ａが形成されている。

点灯回路基板３のケース底面４ｃ側の面には、配線パターン２が形成されている。配線パターン２は、点灯回路１の電子部品に電気的に接続されている。また、配線パターン２の端部には、ランド２ａが形成されており、点灯装置１００の長手方向に金属片１１および基板凹部３ａに対向するように、配線パターン２およびランド２ａが設けられている。

配線パターン２のランド２ａには、導電体１０がはんだ付けにより電気的に接続される。導電体１０は、金属により形成された細線、例えば、ジャンパ線であることが許容される。導電体１０は、金属片１１の点灯装置カバー４ａの側の面に設けられるとともに、電気接続部１２を介して電気的に接続される。なお、図３（ｂ）においては、導電体１０の両端が配線パターン２にはんだ付けにより電気的に接続されているが、導電体１０の片側のみが配線パターン２にはんだ付けにより電気的に接続されていてもよい。

電気接続部１２は、はんだ付けである。すなわち、導電体１０と金属片１１ははんだ付けにより電気的に接続される。電気接続部１２は、電気溶接またはレーザー溶接により形成されてもよい。

また、金属片１１の長手方向（図３（ｂ）のＡ−Ａ方向と直交する方向）の長さは、２〜５ｍｍであることが適当である。金属片１１の幅が２ｍｍ以下であると、電気接続部１２において、導電体１０と金属片１１との接触面積が十分に確保されないので、はんだ付けの強度が低下し、接地が無効になる虞がある。さらに、金属片１１の幅が５ｍｍ以上であると、金属片１１の面積が大きくなるので、電気接続部１２を形成するのに時間を要し、点灯装置１００の製造性や組立性を低下させる虞がある。すなわち、電気接続部１２がはんだ付けである場合には、加熱時間の増加や加熱するための電力が増加する虞がある。電気接続部１２が電気溶接またはレーザー溶接により形成される場合も同様である。

よって、点灯装置ケース４ｂ（金属筐体４）は、アース端子台７を介して接地しているので、点灯回路１は、配線パターン２（ランド２ａ）、導電体１０、電気接続部１２、金属片１１、金属筐体４およびアース端子台７を介して接地する。

実施例１の効果を述べる

実施例１の点灯装置１００は、配線パターン２またはランド２ａとはんだ付けにより電気的に接続された導電体１０と、点灯装置ケース４ｂのケース側面４ｄ（金属筐体４）に形成された金属片１１とが電気的に接続される電気接続部１２を有することによって、配線パターン２（ランド２ａ）、導電体１０、電気接続部１２、金属片１１および金属筐体４を順次介して接地することができるので、ねじを用いることなく、点灯回路１を接地するので、ねじが緩むことで接地が無効になることがなく、点灯装置１００の信頼性の向上し、点灯装置１００を小型化することができる。

実施例１の点灯装置１００は、導電体１０の両端が配線パターン２にはんだ付けにより電気的に接続されているので、導電体１０と配線パターン２との接続部の一方に、はんだクラック等が起こったとしても、他方の接続部により、接地することができるので、接地が無効になることがなく、点灯装置１００の信頼性を向上させることができる。

実施例１の点灯装置１００において、電気接続部１２を電気溶接により形成する場合には、導電体１０と金属片１１とを接触させながら溶接を行うので、電気接続部１２による導電体１０と金属片１１との電気的接続をより確実に行うことができる。

実施例１の点灯装置１００において、電気接続部１２をレーザー溶接により形成する場合には、電気接続部１２が小さくても導電体１０と金属片１１との電気的接続を確実に行うことができるので、電気接続部１２または金属片１１の大きさを小さくすることができ、点灯装置１００を小型化することができる。

実施例１の点灯装置１００の金属片１１は、点灯装置１００の長手方向（図３（ｂ）のＡ−Ａ方向と直交する方向）の長さを２〜５ｍｍとしたので、はんだ付けの強度が低下することを抑制するとともに、電気接続部１２を形成するのに必要な時間や電力を増加させることなく、接地が無効になることを抑制し、点灯装置１００の信頼性、製造性および組立性を向上させることができる。

実施例１の変形例を以下に述べる。

金属片１１の点灯装置カバー４ａの側の面には、導電体１０を載置するための溝部が設けられてもよい。金属片１１に溝部を設けることにより、導電体１０の位置決めが容易になるとともに、金属片１１と電気接続部１２との接触面積が増えるので、接地が無効になることを抑制し、点灯装置１００の信頼性を向上させることができる。

実施例１の点灯装置１００において、電気接続部１２を複数設けてもよい。電気接続部１２を複数設けることにより、接地が無効になることを抑制し、点灯装置１００の信頼性をさらに向上させることができる。

実施例１の点灯装置１００において、電気接続部１２は、ジャンパ線等の金属製の細線とはんだ付けから形成されてもよい。すなわち、導電体１０と金属片１１とが、ジャンパ線等の金属製の細線とはんだ付けにより電気的に接続されてもよい。導電体１０が金属製の細線とはんだ付けされ、金属製の細線が金属片１１とはんだ付けにより電気的に接続される。このような構成にすることで、金属片１１と基板凹部３ａとの位置関係がずれたとしても金属製の細線により導電体１０および金属片１１に掛る応力が軽減されるので、接地が無効になることを抑制し、点灯装置１００の信頼性をさらに向上させることができる。

図４は、実施例２の点灯装置１０１の接地構成を示す、図２（ａ）のＢ方向から見た平面図である。なお、図４においては、点灯装置カバー４ａを省略して示している。図４に示すように、点灯装置１０１は、導電体１０、１０ａを有している。すなわち、導電体を複数有している。また、点灯装置１０１は、導電体１０、１０ａにそれぞれ金属片１１と電気的に接続するための電気接続部１２、１２ａを有している。導電体１０、１０ａは互いに異なる配線パターン２およびランド２ａにはんだ付けにより電気的に接続している。よって、点灯装置１０１は、導電体および電気接続部を複数有している。

また、点灯装置１０１の導電体１０、１０ａは、互いに長さが異なっている。導電体の長さを互いに異ならせることにより、各導電体がはんだ付けにより電気的に接続されるランド２ａが干渉することがなく、長手方向と直交する方向の導電体の互いの距離を小さくすることができる。導電体同士の距離を小さくすることができるので、金属片１１の長手方向と直交する方向の大きさを小さくすることができるとともに、点灯回路基板３の小型化に寄与する。または、点灯回路基板３において、点灯回路１の電子部品を実装する部分を増加させることができる。

実施例２の点灯装置１０１は、導電体および電気接続部を複数有しているので、接地が無効になることを抑制し、点灯装置１０１の信頼性をさらに向上させることができる。

実施例２の点灯装置１０１は、互いの導電体の長さが異なっているので、接地が無効になることを抑制しつつ、点灯回路基板３および点灯装置１０１を小型化することができる。

実施例２の点灯装置１０１は、互いの導電体の長さが異なっているので、接地が無効になることを抑制しつつ、点灯回路１の電子部品を実装する部分を増加させることができる。

実施例２の変形例を以下に述べる。

実施例２の点灯装置１０１において、金属片１１を複数設けてもよい。導電体および金属片を複数設けることにより、電気接続部１２が増えるので、接地が無効になることを抑制し、点灯装置１０１の信頼性をさらに向上させることができる。

金属片１１の点灯装置カバー４ａの側の面には、導電体１０を載置するための溝部が設けられてもよい。金属片１１に溝部を設けることにより、導電体１０の位置決めが容易になるとともに、金属片１１と電気接続部１２との接触面積が増えるので、接地が無効になることを抑制し、点灯装置１０１の信頼性を向上させることができる。

図５は、実施例３の点灯装置１０２の接地構成を示す、図２（ａ）のＢ方向から見た平面図である。なお、図５においては、点灯装置カバー４ａを省略して示している。図５に示すように、点灯装置１０２の金属片１１は、点灯装置１０２の長手方向の長さが相対的に大きい第１金属片１１ａと長さが相対的に小さい第２金属片１１ｂとを有している。

点灯装置１０２の長手方向に第１金属片１１ａ、第２金属片１１ｂおよび基板凹部３ａに対向するように、配線パターン２およびランド２ａが設けられている。導電体１０と第１金属片１１ａとは、はんだ付けにより電気的に接続される。電気接続部１２は、電気溶接またはレーザー溶接により形成されてもよい。

また、第１金属片１１ａの長手方向の長さは、２〜５ｍｍであることが適当である。第１金属片１１ａの幅が２ｍｍ以下であると、電気接続部１２において、導電体１０と第１金属片１１ａとの接触面積が十分に確保されないので、はんだ付けの強度が低下し、接地が無効になる虞がある。さらに、第１金属片１１ａの幅が５ｍｍ以上であると、第１金属片１１ａの面積が大きくなるので、電気接続部１２を形成するのに時間を要し、点灯装置１０２の製造性や組立性を低下させる虞がある。すなわち、電気接続部１２がはんだ付けである場合には、加熱時間の増加や加熱するための電力が増加する虞がある。電気接続部１２が電気溶接またはレーザー溶接により形成される場合も同様である。

よって、点灯装置ケース４ｂ（金属筐体４）は、アース端子台７を介して接地しているので、点灯回路１は、配線パターン２（ランド２ａ）、導電体１０、電気接続部１２、第１金属片１１ａ、第２金属片１１ｂ、金属筐体４およびアース端子台７を介して接地する。

実施例３の効果を述べる

実施例３の点灯装置１０２は、金属片１１において、電気接続部１２が設けられる第１金属片１１ａよりも点灯装置１０２の長手方向の長さが相対的に小さい第２金属片１１ｂを有するため、電気接続部１２が形成される際に、はんだごてや溶接電極を押し当てた際の応力を軽減することができ、点灯回路基板３に与える影響、例えば応力等を軽減することができる。

実施例３の変形例を以下に述べる。

第１金属片１１ａの点灯装置カバー４ａの側の面には、導電体１０を載置するための溝部が設けられてもよい。第１金属片１１ａに溝部を設けることにより、導電体１０の位置決めが容易になるとともに、第１金属片１１ａと電気接続部１２との接触面積が増えるので、接地が無効になることを抑制し、点灯装置１０２の信頼性を向上させることができる。

なお、第１金属片１１ａは矩形状だけでなく、多角形状や円形状であることが許容される。第１金属片１１ａが円形状であり、電気接続部１２がはんだ付けである場合には、第１金属片１１ａに対してはんだが均一に塗布される。また、第１金属片１１ａが多角形状である場合には、第１金属片１１ａが矩形状である場合と比較して、第１金属片１１ａの角部の面積が減少するので、第１金属片１１ａと電気接続部１２との接触面積を確保しつつ、第１金属片１１ａの全体の面積を減少させ、電気接続部１２を形成するのに必要な時間や電力を抑制することができ、接地が無効になることを抑制し、点灯装置１００の信頼性、製造性および組立性を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態または実施例は、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または実施例は、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。これら実施形態または実施例やその変形は、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。

１…点灯回路
２…配線パターン
３…点灯回路基板
４…金属筐体
８…光源
１０…導電体
１１…金属片
１２…電気接続部（接続部）
１００、１０１、１０２…点灯装置（電気機器）
２００…照明装置

Claims (3)

1. 光源を点灯制御する点灯回路の配線パターンが形成される点灯回路基板と；
   前記配線パターンとはんだ付けにより電気的に接続される導電体と；
   前記点灯回路基板が収納される金属筐体と；
   前記金属筐体に設けられる金属片と；
   前記金属片と前記導電体とが電気的に接続される接続部と；
   を具備し、
   前記点灯回路は、前記配線パターン、前記導電体、前記接続部、前記金属片および前記金属筐体を介して接地されることを特徴とする電気機器。
2. 前記接続部は、はんだ付けにより形成されることを特徴とする請求項１記載の電気機器。
3. 光源と；
   請求項１または２記載の電気機器と；
   を具備することを特徴とする照明装置。

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