JP2019212822A - 電源装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て作業を効率的に行うことができる電源装置を提供する。【解決手段】本発明の電源装置１は、複数の構造物４１が実装された電源基板４と、第一端部３２及び第二端部３６を有し、第一端部３２の上に第二端部３６を重ねることにより電源基板４を包む絶縁部材３と、絶縁部材３で包まれた電源基板４を収容する、一面が開口面２６となった箱状のケース２と、を備える。絶縁部材３の第一端部３２には開口３７ａ、３７ｂが設けられており、絶縁部材３の第二端部３６には、第一端部３２と第二端部３６とを重ねたときに第一端部３２の開口３７ａ、３７ｂと重なる位置に、開口３７ａ、３７ｂに掛合する掛合片３８ａ、３８ｂが設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、光源にＬＥＤを用いた照明装置においてＬＥＤに電力を供給する電源装置及びそれを備える照明装置に関する。

近年、白熱電球や蛍光灯に替わるものとして、発光ダイオード（ＬＥＤ；Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を光源として用いる照明装置が普及している。このような照明装置は、一般に、ＬＥＤ基板に実装された複数のＬＥＤに対して電力を供給する電源装置を備えている。電源装置は、特許文献１や特許文献２に開示されているように、シート状の絶縁性フィルムに包んだ状態の電源基板を、一面が開口された箱状のケースに収容してなるものである。

特許第５９７０５０９号公報 特開２０１７−２０１６１４号公報

電源基板を絶縁シートに包んでケースに収容する際、絶縁シートが展開してしまうことを防止すべく絶縁シートの両側端部を重ねて接合する必要がある。このとき、接着剤や両面テープ等を用いて絶縁シートの両側端部を接合しようとすると、組み立て作業に手間がかかるという問題がある。特許文献２では、絶縁シートで回路基板を包んだ状態でケースに収容し、ケースの開口縁部に設けられた押圧部を折り曲げて絶縁シートを上から押さえ付け、絶縁シートが展開してしまうことを抑制する構造が開示されているが、このような構造を採用するとケース形状が複雑になるとともに押圧部を折り曲げるという工程が必要となるため、電源装置の組み立てに手間がかかるという問題を解決し切れてはいない。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、組み立て作業を効率的に行うことができる電源装置を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような電源装置を備えた照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は第一に、複数の構造物が実装された電源基板と、第一端部及び第二端部を有し、前記第一端部の上に前記第二端部を重ねることにより前記電源基板を包む絶縁部材と、前記絶縁部材で包まれた前記電源基板を収容する、一面が開口面となった箱状のケースと、を備え、前記絶縁部材の前記第一端部には開口が設けられており、前記絶縁部材の前記第二端部には、前記第一端部と前記第二端部とを重ねたときに前記第一端部の開口と重なる位置に、前記開口に掛合する掛合片が設けられていることを特徴とする電源装置を提供する（発明１）。

上記発明（発明１）によれば、絶縁部材の第一端部の上に第二端部を重ねた状態で、第二端部に設けられた掛合片を第一端部に設けられた開口に向かって押し付けると掛合片が開口に掛合し、接着剤や両面テープ等を用いることなく第一端部と第二端部とを接合することができるため、電源装置の組み立て作業を効率的に行うことができる。

上記発明（発明１）においては、前記絶縁部材が、展開した状態において前記第一端部と前記第二端部とが対向する位置に設けられた略矩形状の絶縁シートであり、複数回折り曲げることによって前記第一端部と前記第二端部とが重なり、もって前記電源基板を包むことが好ましい（発明２）。

上記発明（発明１、２）においては、前記掛合片が、前記第二端部の一部を切り抜くことによって前記第二端部に形成されていることが好ましい（発明３）。

上記発明（発明３）によれば、掛合片を打ち抜きプレス加工やカッター等で容易に絶縁部材の第二端部に設けることができる。

上記発明（発明１〜３）においては、前記掛合片が、前記開口に掛合する略矩形状の本体部と、該本体部を前記第二端部に保持する保持部とを備え、前記本体部の所定方向の幅長が、前記開口の前記所定方向の幅長よりも長いことが好ましい（発明４）。

上記発明（発明４）によれば、掛合片を開口に押し付けて掛合させるときには、開口の所定方向の幅長よりも外側に延びた掛合片の端部が押し付ける力で撓み、掛合片が開口に掛合する。一方、掛合片が開口に掛合したあとは、開口の所定方向の幅長よりも外側に延びた掛合片の端部が開口周囲に引っ掛かり、掛合片が開口から抜けることがないため、その掛合状態を維持することができる。

上記発明（発明１〜４）においては、前記電源基板上に実装された前記複数の構造物のうち少なくとも一つの構造物が、前記電源基板が前記絶縁部材で包まれた状態において、前記開口及び前記掛合片の近傍に位置しており、前記少なくとも一つの構造物の上端が、前記ケースの前記開口面近傍まで延びていることが好ましい（発明５）。また、上記発明（発明１〜４）においては、前記電源基板上に実装された前記複数の構造物のうち二つの構造物が、前記電源基板が前記絶縁部材で包まれた状態において、前記開口及び前記掛合片を中心に対向するように位置しており、前記二つの構造物それぞれの上端が、前記ケースの前記開口面近傍まで延びていることがさらに好ましい（発明６）。

上記発明（発明５）によれば、掛合片を開口に押し付けるときに、開口および掛合片の近傍に位置する構造物の上端が絶縁部材を下から支えるため、掛合片を容易に開口に掛合させることができる。また、上記発明（発明６）によれば、掛合片を開口に押し付けるときに、開口および掛合片の両側で構造物の上端が絶縁部材を下から支えるため、掛合片をより容易に開口に掛合させることができる。なお、本発明における複数の構造物とは、例えば電源回路を構成する各種の電子部品、放熱用フィン等の放熱部材、電源基板に何らかの目的を持って配設されたその他の構造部材等、電源基板を構成する部品、部材、部分全てを含む概念である。

上記発明（発明１〜６）においては、前記電源基板が前記絶縁部材で包まれた状態において、前記電源基板と前記絶縁部材との間に空間が存在することが好ましい（発明７）。

上記発明（発明７）によれば、絶縁部材が電源基板上に実装された電子部品等の構造物に接触し、当該構造物の発熱により溶解することが防止される。

また、本発明は第二に、上記発明（発明１〜７）に記載されたいずれかの電源装置と、該電源装置から供給された電力によって駆動する複数の光源素子を有する光源部と、を備える照明装置を提供する（発明８）。

本発明の電源装置及び照明装置によれば、電源装置の組み立て作業を効率的に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る電源装置の外観を示す斜視図である。 同電源装置の構造を示す分解斜視図である。 同電源装置における絶縁部材の平面展開図である。 同絶縁部材の開口及び掛合片の掛合状態を示す説明図であり、（ａ）は表側から見た図であり、（ｂ）は裏側から見た図である。 同絶縁部材の開口及び掛合片と電源基板との位置関係を示す平面説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電源装置１の外観を示す斜視図であり、図２は電源装置１の構造を示す分解斜視図であり、図３は電源装置１における絶縁部材３の平面展開図である。

電源装置１は、複数のＬＥＤを光源として用いる照明装置（不図示）に組み込まれ、当該照明装置の光源部（例えば複数のＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板を拡散カバーで覆った光源ユニット）が有する複数のＬＥＤに対して電力を供給するものである。電源装置１は、図１及び図２に示すように、一面が開口面となった箱状のケース２に、絶縁部材３で包まれた電源基板４を収容してなる。

ケース２は、略矩形状の底面２１の各端辺から四つの略矩形状の側面２２、２３、２４、２５が垂直に立設され、底面２１に相対する一面（図２における上面）が開口面２６となっている箱状に形成されている。ケース２は、電源基板４よりもやや大きな外形寸法を有し、開口面２６から絶縁部材３で包まれた電源基板４が装入され、ネジ等の締結部材（不図示）等によって電源基板４がケース２の底面２１や側面２２、２３、２４、２５に固定される。ケース２の材料は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属であってもよいし、樹脂であってもよい。

絶縁部材３は、図３に示すように、展開した状態においては略矩形状を有するシート状部材であり、複数回折り曲げることによって電源基板４を包むように構成されている。絶縁部材３は、電気絶縁性を有する樹脂製であり、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂をシート状に形成してなるものである。

本実施形態において、絶縁部材３は、四つの折り曲げ線３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄによって、（図３の左から順に）第一端部３２、第一側部３３、底部３４、第二側部３５、第二端部３６という五つの面に区分けされており、第一端部３２と第二端部３６とは対向する位置に設けられている。絶縁部材３は、四つの折り曲げ線３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに沿って折り曲げられると、ケース２よりもやや小さな外形寸法を有する、ケース２内に収容可能な筒状直方体形状となり、第一端部３２と第二端部３６とが重なった状態で電源基板４を包むことができる。絶縁部材３がケース２に収容されると、絶縁部材３は、底部３４がケース２の底面２１に、第一側部３３がケース２の側面２３に、第二側部３５がケース２の側面２５に対応する位置に配置されるとともに、絶縁部材３の第一端部３２と第二端部３６とが重なった状態で、ケース２の開口面２６に対応する位置に配置されるように構成されている。

絶縁部材３の第一端部３２には二つの略矩形状の開口３７ａ、３７ｂが設けられている。開口３７ａ、３７ｂは、抜型を用いた打ち抜きプレス加工や、カッターによる切り抜き加工により形成される。

また、絶縁部材３の第二端部３６には、第一端部３２と第二端部３６とを重ねたときに第一端部３２の開口３７ａと重なる位置に、開口３７ａに掛合する掛合片３８ａが、第一端部３２の開口３７ｂと重なる位置に、開口３７ｂに掛合する掛合片３８ｂが、それぞれ設けられている。掛合片３８ａ、３８ｂは、それぞれ開口３７ａ、３７ｂに掛合する略矩形状の本体部３８１ａ、３８１ｂと、本体部３８１ａ、３８１ｂをそれぞれ第二端部３６に保持する保持部３８２ａ、３８２ｂとを備えており、抜型を用いた打ち抜きプレス加工や、カッターによる切り抜き加工によって、第二端部３６の一部（すなわち掛合片３８ａ、３８ｂの周囲）を切り抜くことにより形成される。

このような絶縁部材３の第一端部３２の上に第二端部３６を重ねた状態で、第二端部３６に設けられた掛合片３８ａ、３８ｂを第一端部３２に設けられた開口３７ａ、３７ｂに向かって押し付けると、掛合片３８ａが開口３７ａに、掛合片３８ｂが開口３７ｂに掛合し、接着剤や両面テープ等を用いることなく第一端部３２と第二端部３６とを接合することができるため、電源装置１の組み立て作業を効率的に行うことができる。

図４に示すように、掛合片３８ａ、３８ｂの本体部３８１ａ、３８１ｂの縦方向（すなわち折り曲げ線３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに沿った方向）の幅長Ｌ１は、開口の３７ａ、３７ｂの同一方向の幅長Ｌ２よりも長くなっている。掛合片３８ａ、３８ｂを開口３７ａ、３７ｂに押し付けて掛合させるときには、開口３７ａ、３７ｂの幅長Ｌ２よりも外側に延びた掛合片３８ａ、３８ｂの本体部３８１ａ、３８１ｂの端部３８１１ａ、３８１１ｂ（図４において斜線で示された部分）が押し付ける力で撓み、掛合片３８ａ、３８ｂが開口３７ａ、３７ｂにそれぞれ掛合する。一方、掛合片３８ａ、３８ｂが開口３７ａ、３７ｂに掛合したあとは、開口３７ａ、３７ｂの幅長Ｌ２よりも外側に延びた掛合片３８ａ、３８ｂの本体部３８１ａ、３８１ｂの端部３８１１ａ、３８１１ｂが開口３７ａ、３７ｂの周囲に引っ掛かり、掛合片３８ａ、３８ｂが開口３７ａ、３７ｂから抜けることがないため、その掛合状態を維持することができる。

電源基板４は、樹脂製の基板に、電源回路を構成する各種の電子部品や放熱用フィン等の放熱部材等を含む複数の構造物４１が実装されたものである。電源基板４は、外部から電力の供給を受けるためのケーブルや照明装置の光源部に電力を供給するためのケーブルが接続されるコネクタ（不図示）を有しており、それらのケーブルは絶縁部材３やケース２に設けられたケーブル用貫通孔（不図示）を経て電源装置１外部から電源基板４へと導かれる。

電源基板４上に実装された複数の構造物４１のうち、構造物４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは、その上端が他の構造物４１よりも電源基板４の上方に向かって延びており、図５に示すように、構造物４１ａ、４１ｂは開口３７ａ及び掛合片３８ａの近傍に、構造物４１ｃ、４１ｄは開口３７ｂ及び掛合片３８ｂの近傍に位置している。具体的には、構造物４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの上端は、電源基板４が絶縁部材３で包まれた状態でケース２に収容されたときに、ケース２の開口面２６近傍まで延びており、構造物４１ａ、４１ｂは開口３７ａ及び掛合片３８ａを中心に対向するように位置しており、構造物４１ｃ、４１ｄは開口３７ｂ及び掛合片３８ｂを中心に対向するように位置している。

このように、絶縁部材３における開口３７ａ、３７ｂ及び掛合片３８ａ、３８ｂの位置を、電源基板４上の構造物４１の位置を考慮して決定することにより、掛合片３８ａ、３８ｂを開口３７ａ、３７ｂに押し付けるときに、開口３７ａ、３７ｂおよび掛合片３８ａ、３８ｂの近傍に位置する構造物４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの上端が絶縁部材３を下から支えるため、掛合片３８ａ、３８ｂを容易に開口３７ａ、３７ｂに掛合させることができる構造が実現できる。特に、本実施形態のように、開口３７ａ、３７ｂ及び掛合片３８ａ、３８ｂの両側で構造物４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの上端が絶縁部材３を下から支えるようにすると、掛合片３８ａ、３８ｂを開口３７ａ、３７ｂに押し付けるときに、掛合片３８ａ、３８ｂをより容易に開口３７ａ、３７ｂに掛合させることができる。なお、当然のことながら、絶縁部材３における開口３７ａ、３７ｂ及び掛合片３８ａ、３８ｂの位置を先に決めて、電源基板４上の構造物４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの位置をそれに合わせて電源基板４を設計することもできる。

本実施形態においては、電源基板４が絶縁部材３で包まれた状態において、電源基板４と絶縁部材３との間には空間が存在するように構成されている。つまり、電源基板４に実装された複数の構造物４１のいずれもが、絶縁部材３に接触しないように、絶縁部材３やケース２のサイズが設計される。このようにすることで、絶縁部材３が電源基板４上に実装された電子部品等の構造物４１に接触し、当該構造物４１の発熱により溶解することが防止される。

以上、本発明に係る電源装置について図面に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、種々の変更実施が可能である。例えば、絶縁部材３の第一端部３２に設けられた開口３７ａ、３７ｂの形状は必ずしも矩形状である必要はなく、第二端部３６に設けられた掛合片３８ａ、３８ｂが掛合する限りは楕円形状や正円形状、多角形状であってもよい。また、別部材として形成した掛合片３８ａ、３８ｂを第二端部３６に何らかの固定手段を用いて固定することによって、掛合片３８ａ、３８ｂを第二端部３６に設けてもよい。

１ 電源装置
２ ケース
２１ 底面
２２、２３、２４、２５ 側面
２６ 開口面
３ 絶縁部材
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ 折り曲げ線
３２ 第一端部
３３ 第一側部
３４ 底部
３５ 第二側部
３６ 第二端部
３７ａ、３７ｂ 開口
３８ａ、３８ｂ 掛合片
４ 電源基板
４１ 構造物

Claims (8)

1. 複数の構造物が実装された電源基板と、
   第一端部及び第二端部を有し、前記第一端部の上に前記第二端部を重ねることにより前記電源基板を包む絶縁部材と、
   前記絶縁部材で包まれた前記電源基板を収容する、一面が開口面となった箱状のケースと、を備え、
   前記絶縁部材の前記第一端部には開口が設けられており、
   前記絶縁部材の前記第二端部には、前記第一端部と前記第二端部とを重ねたときに前記第一端部の開口と重なる位置に、前記開口に掛合する掛合片が設けられていることを特徴とする電源装置。
2. 前記絶縁部材が、展開した状態において前記第一端部と前記第二端部とが対向する位置に設けられた略矩形状の絶縁シートであり、複数回折り曲げることによって前記第一端部と前記第二端部とが重なり、もって前記電源基板を包むことを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。
3. 前記掛合片が、前記第二端部の一部を切り抜くことによって前記第二端部に形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電源装置。
4. 前記掛合片が、前記開口に掛合する略矩形状の本体部と、該本体部を前記第二端部に保持する保持部とを備え、
   前記本体部の所定方向の幅長が、前記開口の前記所定方向の幅長よりも長いことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源装置。
5. 前記電源基板上に実装された前記複数の構造物のうち少なくとも一つの構造物が、前記電源基板が前記絶縁部材で包まれた状態において、前記開口及び前記掛合片の近傍に位置しており、
   前記少なくとも一つの構造物の上端が、前記ケースの前記開口面近傍まで延びていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源装置。
6. 前記電源基板上に実装された前記複数の構造物のうち二つの構造物が、前記電源基板が前記絶縁部材で包まれた状態において、前記開口及び前記掛合片を中心に対向するように位置しており、
   前記二つの構造物それぞれの上端が、前記ケースの前記開口面近傍まで延びていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源装置。
7. 前記電源基板が前記絶縁部材で包まれた状態において、前記電源基板と前記絶縁部材との間に空間が存在することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電源装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の電源装置と、
   該電源装置から供給された電力によって駆動する複数の光源素子を有する光源部と、を備える照明装置。

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