JP6365975B2 - 電源装置、光源ユニットおよびそれを用いた照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、電力を給電可能な電源装置、給電により光源が発光可能な光源ユニットおよびそれを用いた照明器具に関する。

従来、電子部品を実装する回路基板が収納された容器内に放熱用の樹脂が充填され、回路基板の一面と容器の内側面との間にのみ樹脂が充填された電気機器が知られている（たとえば、特許文献１を参照）。

特許文献１の電気機器は、電子部品からの熱を、樹脂を通して放熱させている。

また、従来、電気部品が搭載された回路基板を金属製ケースに収容してなる電源装置や点灯装置などの電子機器、及び電子機器を点灯装置として備えた照明器具も知られている（たとえば、特許文献２を参照）。

特許文献２の照明器具は、金属製ケースのベースと、ベースを覆う絶縁シートと、蛍光ランプを点灯させるための複数の電気部品を搭載した回路基板と、回路基板からベースへの放熱を担うポッティング樹脂とを具備した電子機器を有している。

ポッティング樹脂は、絶縁シートと、電気部品のうちで相対的に発熱が大きい電気部品が搭載された回路基板とにわたって設けられている。電子機器は、電気絶縁性でかつ熱伝導性が良好なポッティング樹脂を通して、発熱が大きい電気部品の熱をベースに放出させている。

特開２００２−１４１６７６号公報 特開２０１１−１５９５４６号公報

ところで、電源装置は、比較的簡単な構造で、より信頼性の高い構造とすることが求められており、上述の電気機器や電子機器の構造だけでは、十分ではなく、更なる改良が求められている。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、比較的簡単な構造で、より信頼性を高くすることが可能な電源装置、光源ユニットおよびそれを用いた照明器具を提供することにある。

本発明の電源装置は、実装基板と、当該実装基板を収容する凹所を有するケースと、上記実装基板と上記ケースとの間に配置されるシート材と、上記実装基板と上記シート材との間に充填される充填樹脂とを備えている。上記実装基板は、入力電力を所定の出力電力に変換する電力変換回路を構成できるように形成されている。上記ケースは、金属製としている。上記シート材は、電気絶縁性を有している。上記充填樹脂は、上記電力変換回路からの熱を上記ケースに熱伝導させることができるように構成されている。上記電力変換回路は、長尺状の本体部の一端からリードが突出する電子部品を備えている。上記実装基板は、上記ケースと対向する第１表面とは反対の第２表面に上記本体部が載せ置かれている。上記実装基板は、上記リードと電気的に接続されている。上記実装基板は、平面視において、上記電子部品の上記本体部の長尺方向と直交する方向における、上記本体部の一端側に、上記実装基板の一側縁から窪んで上記実装基板の厚み方向に貫通する凹状部を有している。上記充填樹脂の一部は、上記凹状部を介して、上記第２表面に載せ置かれた上記本体部と、上記ケースの上記凹所における内側面とに接触して上記本体部を固定していることを特徴とする。

本発明の光源ユニットは、上述の電源装置と、光源と、当該光源および上記電源装置を支持する支持部材と、上記光源を覆うように上記支持部材に取り付けられる透光性のカバーとを備えている。上記光源は、上記電源装置からの給電により発光することができるように構成されていることを特徴とする。

本発明の照明器具は、上述の光源ユニットと、上記光源ユニットが取り付けられる器具本体とを備えたことを特徴とする。

本発明の電源装置は、比較的簡単な構造で、より信頼性を高くすることが可能となる。

本発明の光源ユニットは、比較的簡単な構造で、より信頼性を高くすることが可能となる。

本発明の照明器具は、比較的簡単な構造で、より信頼性を高くすることが可能となる。

実施形態１の電源装置を説明する断面図である。 実施形態１の電源装置を説明する平面図である。 実施形態１の電源装置の要部を示す平面図である。 実施形態１の電源装置を説明する斜視図である。 実施形態１の電源装置の組立工程を説明する説明図である。 実施形態１と比較する比較例の電源装置を説明する断面図である。 比較例の電源装置を説明する平面図である。 実施形態２の光源ユニットを説明する斜視図である。 実施形態２の光源ユニットを示す背面図である。 実施形態２の光源ユニットを用いた照明器具を示す分解斜視図である。 実施形態２の光源ユニットを用いた照明器具を示す斜視図である。

（実施形態１）
以下では、本実施形態の電源装置１０について、図１ないし図５を参照しながら説明する。図１は、図２のＸＸ断面における各部材の位置関係を説明するため、模式的に図示した断面図としている。図中において、同じ部材に対しては、同じ番号を付して重複する説明を省略する。各図面が示す部材の大きさや位置関係は、説明を明確にするために誇張していることがある。以下の説明において、本実施形態を構成する各要素は、複数の要素を一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、一の部材の機能を複数の部材で分担して実現してもよい。

本実施形態の電源装置１０は、図１および図２に示すように、実装基板２と、実装基板２を収容する凹所３ａａを有するケース３とを備えている。電源装置１０は、実装基板２とケース３との間に配置されるシート材４と、実装基板２とシート材４との間に充填される充填樹脂５とを備えている。実装基板２は、入力電力を所定の出力電力に変換する電力変換回路を構成できるように形成されている。ケース３は、金属製としている。シート材４は、電気絶縁性を有している。充填樹脂５は、上記電力変換回路からの熱をケース３に熱伝導させることができるように構成されている。

上記電力変換回路は、長尺状の本体部１ａ１の一端からリード１ａ２が突出する電子部品１を少なくとも備えている。以下では、上記電力変換回路を構成する電子部品１のうち、長尺状の本体部１ａ１の一端からリード１ａ２が突出する電子部品１を第１電子部品１ａと称し、第１電子部品１ａ以外の電子部品１を第２電子部品１ｂと称することもある。第１電子部品１ａのリード１ａ２は、電子部品１の端子を構成している。実装基板２は、ケース３と対向する第１表面２ａａとは反対の第２表面２ａｂに本体部１ａ１が載せ置かれている。実装基板２は、リード１ａ２と電気的に接続されている。実装基板２は、図２に示すように、平面視において、電子部品１の本体部１ａ１に対応する位置に、実装基板２の一側縁２ｃａから窪んで実装基板２の厚み方向に貫通する凹状部２ｃを有している。充填樹脂５の一部５ｂは、凹状部２ｃを介して、第２表面２ａｂに載せ置かれた本体部１ａ１と、ケース３の凹所３ａａにおける内側面３ａとに接触して本体部１ａ１を固定している。

本実施形態の電源装置１０は、凹状部２ｃを介して、実装基板２の第１表面２ａａ側と第２表面２ａｂ側とに設けられた充填樹脂５により、電子部品１の本体部１ａ１を固定させる比較的簡単な構造で、より信頼性を高くすることが可能となる。

以下では、本実施形態の電源装置１０の具体的構成について、より詳細に説明する。

電源装置１０の上記電力変換回路は、たとえば、外部の商用交流電源からの交流の入力電流を所定の直流の出力電流に変換する構成とすることができる。上記電力変換回路は、図示していないが、整流平滑部と、定電流電源部とを有するスイッチング電源で構成することができる。整流平滑部は、端子台から供給される交流の入力電流を整流して、平滑化した直流電流を出力する。定電流電源部は、整流平滑部から出力された直流電流を所定の定電流値に保って出力する。電力変換回路では、フィードバック回路を利用して、所定の定電流値の直流電流を出力できるように構成されている。整流平滑部は、たとえば、ダイオードやコンデンサを用いて構成することができる。定電流電源部は、たとえば、ＦＥＴ(Field Effect Transistor)などのスイッチング素子、トランス、チョークコイル、コンデンサやマイクロコンピュータなどの制御素子を利用して構成することができる。定電流電源部は、整流平滑部からの入力に重畳するリップルを除去するため、電解コンデンサを使用することができる。電解コンデンサは、容量を比較的簡単に大きくすることができる。フィードバック回路では、たとえば、制御素子からの指令によって、スイッチング素子のデューティー比を制御することにより、所定の定電流値に保つことができるように構成されている。電源装置１０は、複数個の電子部品１を用いて、上記電力変換回路を構成している。

本実施形態の電源装置１０では、電子部品１は、広義に解釈し、上記電力変換回路の構成に電気的に使用可能な部品をいう。電子部品１は、たとえば、コンデンサ、ダイオード、抵抗、半固定抵抗器、トランジスタ、スイッチング素子や制御素子などが挙げられる。また、電子部品１としては、たとえば、電流ヒューズ、トランス、チョークコイルや端子台なども挙げられる。

電子部品１は、電子部品１の端子を実装基板２に設けたスルーホールに挿通して、実装基板２の導体と半田付けにより固定させるスルーホール実装により、実装基板２に実装させることができる。電子部品１は、半田漕において、溶融した半田の噴流に実装基板２を接触させることにより半田付けを行うフロー方式で、実装基板２にスルーホール実装させることができる。また、電子部品１は、実装基板２における電子部品１の搭載面に半田ペーストを印刷した後、電子部品１を半田ペーストに載せてから熱を加えて半田付けを行うリフロー方式で実装基板２に表面実装させることができる。

電子部品１は、図１および図２に示すように、その機能に伴って、複数の電子部品１のうち、実装基板２とケース３との間に配置可能な比較的小型の電子部品１と、比較的小型の電子部品１と比較して比較的大型の電子部品１とを備えている。以下では、比較的小型の電子部品１を小型電子部品１ｃと称し、比較的大型の電子部品１を大型電子部品１ｄとも称す。小型電子部品１ｃとしては、たとえば、ダイオード、抵抗、半固定抵抗器、スイッチング素子や制御素子などが挙げられる。大型電子部品１ｄとしては、たとえば、電解コンデンサ、トランス、チョークコイルや端子台などが挙げられる。ここで、電解コンデンサは、円柱状の本体部１ａ１を有している。電解コンデンサは、本体部１ａ１から突出する端子を有している。言い換えれば、電解コンデンサは、長尺状の本体部１ａ１の一端から端子となるリード１ａ２が突出する構造でもある。したがって、電解コンデンサは、第１電子部品１ａであり、且つ大型電子部品１ｄでもある。大型電子部品１ｄは、実装基板２の第２表面２ａｂに実装している。小型電子部品１ｃは、実装基板２の第１表面２ａａだけでなく、第２表面２ａｂにも実装できる。電子部品１は、実装基板２の第１表面２ａａに実装された複数の小型電子部品１ｃのうち、比較的発熱量が大きい電子部品１を備えている。比較的発熱量が大きい電子部品１としては、たとえば、スイッチング素子が挙げられる。

実装基板２は、上記電力変換回路を構成する複数個の電子部品１が実装できるように形成されている。実装基板２は、たとえば、長尺状の矩形平板の外形形状とすることができる。実装基板２は、図示していないが、絶縁性基体と、絶縁性基体上に形成された所定形状の導体とを備えている。実装基板２は、第１表面２ａａおよび第２表面２ａｂのそれぞれに複数個の電子部品１が実装されている。実装基板２は、第１表面２ａａに所定形状の導体を備えている。また、実装基板２は、第２表面２ａｂに所定形状の導体を備えている。実装基板２は、絶縁性基体の厚み方向に貫通する図示していない貫通配線を備えている。貫通配線は、第１表面２ａａに設けた所定形状の導体と、第２表面２ａｂに設けた所定形状の導体とを電気的に接続している。実装基板２の第１表面２ａａや第２表面２ａｂには、導体を電気的や機械的に保護するため、合成樹脂などからなる保護膜が適宜に形成されていることが好ましい。実装基板２は、第１表面２ａａや第２表面２ａｂに設けられた導体と、電子部品１の端子とを、半田、ＡｕＳｎや銀ペーストなどの接合材料を用いて接合することができる。実装基板２は、所定形状の導体や貫通配線を介して、複数個の電子部品１を電気的に接続させて上記電力変換回路を構成できるように形成されている。絶縁性基体の材料としては、たとえば、ガラスエポキシ樹脂を用いることができる。導体としては、ＣｕとＡｇとの積層膜などを用いることができる。実装基板２は、絶縁性基体にガラスエポキシ樹脂を用いたガラスエポキシ樹脂基板だけに限られず、紙フェノール基板、金属ベース基板やセラミック基板などを用いてもよい。セラミック基板としては、アルミナセラミック基板や窒化アルミニウム基板などを用いることができる。

実装基板２は、スルーホール実装により、大型電子部品１ｄや小型電子部品１ｃが第２表面２ａｂに実装されている。実装基板２は、表面実装により、小型電子部品１ｃが第１表面２ａａに実装されていることが好ましい。実装基板２は、充填樹脂５を介して、上記電力変換回路からの熱をケース３の外部に効率よく放熱されるように、第１表面２ａａにおいて、充填樹脂５により小型電子部品１ｃが被覆されている。電源装置１０では、充填樹脂５で覆われる電子部品１に相対的に発熱量の大きい小型電子部品１ｃを選択している。電源装置１０では、充填樹脂５で覆わない電子部品１に発熱量の大きい電子部品１と比較して発熱量の小さい電子部品１を選択している。電源装置１０では、小型電子部品１ｃを覆った充填樹脂５でシート材４との接着を行う構成とすることもできる。実装基板２は、充填樹脂５をケース３との間に充填させるため、第１表面２ａａにおいて、たとえば、充填樹脂５の樹脂材料を矩形状に塗布させることができる。実装基板２は、充填樹脂５の樹脂材料を矩形状に塗布させるだけに限られず、充填樹脂５の樹脂材料の粘性や電子部品１の配置などに応じて、楕円形など適宜の形状で塗布させてもよい。

実装基板２は、図３に示すように、平面視において、一側縁２ｃａから窪んで、実装基板２の厚み方向に貫通する凹状部２ｃが設けられている。凹状部２ｃは、電源装置１０の組立工程において、実装基板２とシート材４との間に配された充填樹脂５の樹脂材料を、実装基板２の第１表面２ａａ側から第２表面２ａｂ側に溢れさせることが可能に構成されている。電源装置１０は、凹状部２ｃから溢れた樹脂材料を利用して、電子部品１の本体部１ａ１を実装基板２やケース３などに固定させることができる。凹状部２ｃは、平面視において、矩形状に切り欠かれた形状に形成している。凹状部２ｃは、平面視において、矩形状に切り欠かれた形状だけには限られない。凹状部２ｃは、平面視において、半円形形状、半楕円形状や一側縁２ｃａから段階的に窪んだ多段階形状などに形成してもよい。実装基板２は、１つの凹状部２ｃを有する構成だけに限られず、複数の凹状部２ｃを有していてもよい。凹状部２ｃは、実装基板２の成形と同時に形成することができるし、予め矩形状などに形成した実装基板２に切り欠き加工などを施して形成することもできる。

ケース３は、上記電力変換回路を構成できるように形成された実装基板２を、収納できるように構成されている。ケース３は、たとえば、有底角筒状の外形形状に形成することができる。ケース３は、長尺状の実装基板２が収納可能なように長尺状に形成されている。ケース３は、実装基板２の第１表面２ａａと対向する底部３ｃを有している。ケース３は、底部３ｃの周囲を囲むように、第１側壁部３ｅと、第２側壁部３ｄとを有している。第１側壁部３ｅは、実装基板２の長手方向に沿って設けられている。第２側壁部３ｄは、実装基板２の短手方向に沿って設けられている。ケース３は、底部３ｃと、一対の対向する第１側壁部３ｅと、一対の対向する第２側壁部３ｄとで、凹所３ａａを構成している。ケース３は、底部３ｃと第１側壁部３ｅと第２側壁部３ｄとを、一体的に形成されている。ケース３は、図４に示すように、一対の第２側壁部３ｄの一方に、電子部品１である端子台が外部に露出できるように、切り欠き部３ｄａを備えている。ケース３は、図示していないが、凹所３ａａ内に突出する突起と、爪とを第１側壁部３ｅに備えた構成とすることができる。ケース３は、突起と爪とを適宜に備えることで、シート材４、充填樹脂５を介して、突起と爪とで実装基板２を挟み持たせ、凹所３ａａの所定の位置に実装基板２を固定させることができる。ケース３は、実装基板２の上記電力変換回路で生じた熱を外部に効率よく放熱できるように、樹脂材料と比較して、熱伝導性に優れた金属材料により構成されていることが好ましい。

電源装置１０は、一般に、スイッチング電源におけるスイッチング素子のような比較的に発熱量の大きい電子部品１からの熱がそのままコンデンサなどの他の電子部品１に熱伝導されると、熱伝導された電子部品１の寿命が短くなる場合がある。また、電源装置１０は、発熱量の大きい電子部品１からの熱によって、他の電子部品１の動作が不安定になる虞がある。そのため、電源装置１０では、発熱量の大きい電子部品１からの熱を、充填樹脂５によりシート材４を介してケース３に熱伝導させて放熱性の向上を図っている。ケース３の材料としては、たとえば、ステンレス、鉄合金や銅合金などの金属材料を用いることができる。ケース３は、平板状の金属板に打ち抜き加工や折り曲げ加工を施すことにより形成することができる。本実施形態の電源装置１０では、充填樹脂５がケース３の凹所３ａａにおける内側面３ａと接触するとは、広義に解釈し、充填樹脂５が内側面３ａと直接接触する場合でもよいし、間接接触する場合でもよい。

ケース３は、図示していないが、ケース３の内側面３ａと充填樹脂５とを直接接触させる場合において、充填樹脂５を接触させる内側面３ａに凹凸や複数の溝を備えた構成としてもよい。ケース３は、内側面３ａに凹凸や複数の溝を備えた構成とすることで、充填樹脂５の硬化前の樹脂材料がケース３の内側面３ａに沿って不要に拡がることを抑制することができる。また、電源装置１０では、内側面３ａの凹凸や複数の溝が、ケース３と充填樹脂５との接触面積を増やして、接合強度を向上させることもできる。さらに、電源装置１０では、内側面３ａの凹凸や複数の溝が、ケース３と充填樹脂５との接触面積を増やして、放熱効率を向上させることもできる。

シート材４は、実装基板２と金属製のケース３との間に配置され、実装基板２とケース３との電気的な絶縁性を高められるように構成されている。シート材４は、実装基板２の長手方向より若干長く形成されていることが好ましい。シート材４は、一対の側面部４ｅと、底面部４ｃとで、断面視がＣ字形状の外形形状とされている。シート材４は、底面部４ｃとケース３の底部３ｃとを密着させ、側面部４ｅとケース３の第１側壁部３ｅとを密着させることができるように構成することができる。シート材４は、樹脂材料を用いることで、絶縁性を確保することができる。シート材４は、樹脂材料からなる樹脂シートを用いて形成することができる。シート材４は、樹脂シートの折り曲げ加工により、Ｃ字形状に形成させてもよいし、樹脂材の一体成形でＣ字形状に形成させてもよい。シート材４の材料としては、たとえば、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂などの樹脂材料を用いることができる。シート材４は、電源装置１０の組立工程において、実装基板２がケース３の突起と爪との間で保持されるように配置されると、実装基板２により充填樹脂５を介してケース３側に押圧される。

シート材４は、シート材４の側面部４ｅと充填樹脂５とを直接接触させ、ケース３の内側面３ａと充填樹脂５とを間接接触させてもよい。シート材４は、実装基板２の第２表面２ａｂ側において、シート材４の側面部４ｅと充填樹脂５とを直接接触させる場合、電子部品１の本体部１ａ１と対応する側面部４ｅに凹凸や複数の溝を備えていてもよい。シート材４は、本体部１ａ１を固定する充填樹脂５の硬化前の樹脂材料が側面部４ｅに沿って不要に拡がることを抑制することができる。また、電源装置１０では、側面部４ｅの凹凸や複数の溝は、シート材４と充填樹脂５との接触面積を増やして、シート材４と充填樹脂５との接合強度を向上させることもできる。

シート材４の凹凸は、シート材４の樹脂材料にエンボス加工を施して形成することができる。凹凸は、凹状部２ｃと対向する側面部４ｅの表面だけに設けてもよいし、側面部４ｅと底面部４ｃとを含むシート材４全体の表面４ａａに設けてもよい。

充填樹脂５は、シート材４と実装基板２の第１表面２ａａとの間に充填されることで、実装基板２からの熱がシート材４を介してケース３に熱伝導することができるように構成されている。充填樹脂５の材料としては、たとえば、ウレタン樹脂やシリコーン樹脂を用いることができる。充填樹脂５は、熱伝導性を高めるため、放熱性フィラーを含有させてもよい。放熱性フィラーの材料は、たとえば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムや酸化珪素などを用いることができる。充填樹脂５の樹脂材料は、放熱性フィラーの含有量を適宜に調整することで、所定の粘性に調整することもできる。充填樹脂５は、所定の粘性に調整することで、電源装置１０の組立工程において、実装基板２とシート材４との間で充填樹脂５の樹脂材料が不要に拡がることを抑制しつつ、凹状部２ｃから溢れた樹脂材料で電子部品１の本体部１ａ１を固定させることができる。

以下では、比較例の電源装置と比較して、本実施形態の電源装置１０を説明する。

図６および図７に示す比較例の電源装置は、凹状部２ｃの代わりに、貫通孔２ｅを実装基板２に備えた以外、図１および図２に示す本実施形態の電源装置１０と同様に、スイッチング電源を構成している。図６は、図７のＸＸ断面における各部材の位置関係を説明するため、模式的に図示した断面図としている。比較例の電源装置は、実装基板２の第２表面２ａｂにおける中央部において、電子部品１として、電解コンデンサが実装されている。

電源装置では、複数個の電子部品１が実装基板２に実装され上記電力変換回路を構成されている。電源装置は、複数個の電子部品１のうち、第１電子部品１ａとして、比較的に本体部１ａ１が大きく自重が重い電解コンデンサを有している。第１電子部品１ａは、円柱状の本体部１ａ１の一端から突出するリード１ａ２がＬ字状に折り曲げられた後、実装基板２の第２表面２ａｂに本体部１ａ１が載せ置くように、リード１ａ２を実装基板２のスルーホールに挿通させてスルーホール実装されている。

電源装置では、実装基板２の第２表面２ａｂに第１電子部品１ａがある場合、電源装置の運搬や設置に伴う振動により、第１電子部品１ａの本体部１ａ１と実装基板２とが相対的に変位する場合がある。電源装置では、本体部１ａ１と実装基板２とが相対的に変位する場合、実装基板２に接合されたリード１ａ２に繰り返し加わるストレスで、リード１ａ２に断線が生ずる虞がある。また、電源装置では、リード１ａ２に繰り返し加わるストレスで、リード１ａ２と実装基板２の導体とを接合する半田のクラックや半田の剥離などの不具合が生ずる虞もある。

電源装置では、図示していないが、第１電子部品１ａを樹脂により実装基板２に固定することで、リード１ａ２の断線を抑制することが可能となる。しかしながら、電源装置は、組立工程において、実装基板２の第２表面２ａｂに樹脂を塗布する工程を設けると、樹脂を塗布する工程や樹脂を硬化させる工程の追加が必要で、製造時間が掛かるという問題が生ずる。そのため、電源装置では、充填樹脂５を利用して、実装基板２に第１電子部品１ａを固定することも考えられる。比較例の電源装置では、実装基板２の厚み方向に貫通する貫通孔２ｅを設けている。比較例の電源装置は、組立工程において、実装基板２の第１表面２ａａ側から貫通孔２ｅを通して第２表面２ａｂ側に溢れた充填樹脂５の樹脂材料を利用して、本体部１ａ１を充填樹脂５の一部位５ｃで実装基板２に固定させることができる。比較例の電源装置では、振動が第１電子部品１ａに加わった場合でも、第１電子部品１ａの本体部１ａ１と実装基板２との相対的な変位が抑制され、リード１ａ２の断線を抑制することができると考えられる。また、比較例の電電装置では、充填樹脂５の一部位５ｃを利用して、本体部１ａ１を実装基板２に固定させているため、組立工程を比較的簡単とすることができる。

ところで、電源装置は、複数の電子部品１のうち、電子部品１の内部が密閉されていない構造の非密閉型電子部品１ｇを有する場合もある。非密閉型電子部品１ｇとしては、たとえば、半固定抵抗器などが挙げられる。非密閉型電子部品１ｇは、半固定抵抗器の場合、充填樹脂５の樹脂材料が半固定抵抗器の接点間に入れば、半固定抵抗器の抵抗値が変化するなど電気特性が変化する不具合が生ずる虞がある。

比較例の電源装置は、非密閉型電子部品１ｇを充填樹脂５の樹脂材料で固定する第１電子部品１ａから離して実装基板２に実装することで、樹脂材料による非密閉型電子部品１ｇの不具合を抑制することができる。

しかしながら、電源装置では、より小型化が求められており、実装基板２に実装される電子部品１の実装スペースも限られている。また、電源装置は、非密閉型電子部品１ｇを第１電子部品１ａの周囲から離して実装する場合、実装基板２の小型化に制約が生じる。さらに、電源装置は、非密閉型電子部品１ｇを第１電子部品１ａの周囲から離して実装する場合、複数個の電子部品１を電気的に接続させる配線の設計が複雑になる傾向にある。

電源装置１０は、実装基板２の第２表面２ａｂにおいて、第１電子部品１ａを、凹状部２ｃを塞ぐように実装基板２の一側縁２ｃａに近接する部分に実装している。実装基板２は、平面視において、本体部１ａ１の長手方向が実装基板２の一側縁２ｃａに沿うように第１電子部品１ａを配置させている。第１電子部品１ａは、本体部１ａ１を実装基板２の第２表面２ａｂ上に載せ置かせ、本体部１ａ１の一端から突出するリード１ａ２をＬ字状に折り曲げて、実装基板２の導体とスルーホール実装により電気的に接続させている。

電源装置１０は、組立工程において、ケース３の凹所３ａａに収容するように、実装基板２を、予め充填樹脂５の樹脂材料が塗布されたシート材４に押圧して組み立てる。電源装置１０は、組立工程において、硬化前の充填樹脂５の樹脂材料が凹状部２ｃを介して、実装基板２の第１表面２ａａ側から第２表面２ａｂ側にケース３の内側面３ａに沿って溢れる。電源装置１０では、溢れた充填樹脂５の樹脂材料がケース３の内側面３ａ側と、第１電子部品１ａの本体部１ａ１とに接して第１電子部品１ａを固定している。

電源装置１０は、平面視において、実装基板２の凹状部２ｃから第２表面２ａｂ側に溢れた充填樹脂５の樹脂材料が、本体部１ａ１を介して凹状部２ｃと反対側に流出しないように構成している。凹状部２ｃは、凹状部２ｃの大きさや実装基板２における位置を適宜に調整することで、実装基板２の第２表面２ａｂにおいて、組立工程で充填樹脂５の一部５ｂを構成する樹脂材料が拡がる方向を所望の方向に誘導させることもできる。これにより、凹状部２ｃは、充填樹脂５の樹脂材料の接触による不具合が生ずる非密閉型電子部品１ｇに樹脂材料が接触することを抑制することもできる。凹状部２ｃは、平面視において、溢れた充填樹脂５の樹脂材料が長尺状の本体部１ａ１の長手方向の両端を超え、本体部１ａ１を介して、凹状部２ｃと反対側の実装基板２の第２表面２ａｂに回り込みにくい形状とすればよい。凹状部２ｃは、実装基板２の第２表面２ａｂにおいて、本体部１ａ１の長手方向から充填樹脂５が回り込み難くするため、平面視において、矩形状に切り欠かれた端部を面取りさせた形状とすることもできる。

凹状部２ｃは、一側縁２ｃａに沿った長さが、本体部１ａ１の一側縁２ｃａに沿った長さよりも短く形成されていることが好ましい。電源装置１０は、凹状部２ｃを本体部１ａ１の一側縁２ｃａに沿った長さよりも短くすることで、組立工程において、凹状部２ｃから溢れた充填樹脂５の樹脂材料が第２表面２ａｂで非密閉型電子部品１ｇなど他の電子部品１と接触することを抑制することができる。

電源装置１０では、平面視において、充填樹脂５の樹脂材料が溢れる範囲を、凹状部２ｃが設けられた、第１電子部品１ａの本体部１ａ１とケース３の内側面３ａ側とで挟まれた範囲に制限している。電源装置１０は、平面視において、凹状部２ｃが設けられた、第１電子部品１ａの本体部１ａ１とケース３の内側面３ａ側とで挟まれた範囲を除く実装基板２の第１表面２ａａの全体に、他の電子部品１を制限なく実装することが可能となる。電源装置１０は、比較例の電源装置と比較して、実装基板２に実装する電子部品１の実装スペースを有効に利用することが可能となる。

以下では、電源装置１０の組立工程について図５を用いて説明する。

電源装置１０の組立工程にあたっては、最初にケース３の凹所３ａａに沿って、断面視がＣ字状のシート材４を収容する。組立工程では、図５中において、ケース３とシート材４との間の白抜きの矢印の向きに沿って、シート材４がケース３の凹所３ａａに挿入される。

次に、組立工程では、図示していないノズルから充填樹脂５の樹脂材料をシート材４上に吐出させる。充填樹脂５の樹脂材料は、予め実装基板２に設定された領域に対向する位置に吐出される。充填樹脂５の樹脂材料は、放熱性フィラーが含有されて、所定の粘度に調整されている。充填樹脂５の樹脂材料は、放熱性フィラーが含有されることでチキソトロピー性を有している。充填樹脂５の樹脂材料は、所定の粘性を有することで、シート材４上に盛り上がった状態となる。充填樹脂５の樹脂材料は、チキソトロピー性を有しているため、シート材４上に吐出させた状態では、シート材４に不要に拡がらないようにしている。

組立工程では、充填樹脂５の樹脂材料が塗布されたシート材４に、実装基板２を載せ置く。組立工程では、図５中において、実装基板２と充填樹脂５との間の白抜きの矢印の向きに沿って、実装基板２がケース３側に押圧されることで、充填樹脂５の樹脂材料が実装基板２の第１表面２ａａとシート材４とに密着するように押し拡げられる。

組立工程では、実装基板２がケース３側に押圧されることで、凹状部２ｃを介して、実装基板２の第１表面２ａａからケース３の内側面３ａと平行なシート材４の側面部４ｅに沿って、充填樹脂５の樹脂材料が第２表面２ａｂ側に溢れる。電源装置１０は、組立工程において、溢れた樹脂材料が本体部１ａ１と側面部４ｅとに接するように、実装基板２とケース３とを形成している。また、電源装置１０は、平面視において、樹脂材料が本体部１ａ１を超えて凹状部２ｃと反対側に流出しないように、凹状部２ｃの大きさ、凹状部２ｃの形状、充填樹脂５の樹脂材料の粘度、樹脂材料の量を適宜に設計している。さらに、電源装置１０は、組立工程において、実装基板２をケース３側に押圧する力を適宜に調整している。

組立工程では、実装基板２とケース３とを所定の距離に配置させた状態で、充填樹脂５の樹脂材料を硬化させる。組立工程では、加熱など適宜の硬化方法により充填樹脂５の樹脂材料を硬化させることにより、実装基板２とシート材４とが充填樹脂５で接着される。電源装置１０は、実装基板２とシート材４とが充填樹脂５で接着されることで、シート材４を介して、ケース３と実装基板２とが熱的に結合される。組立工程では、充填樹脂５の樹脂材料の硬化に伴い充填樹脂５の一部５ｂが本体部１ａ１を内側面３ａ側に固定させる。

これにより、組立工程では、比較的簡単に、より信頼性の高い電源装置１０を組み立てることができる。

組立工程では、シート材４に充填樹脂５を塗布する代わりに、充填樹脂５の樹脂材料が第１電子部品１ａを覆うように別途に実装基板２に塗布して、実装基板２をシート材４に押圧させてもよい。組立工程では、たとえば、図示していないノズルから所定量の充填樹脂５の樹脂材料を実装基板２に吐出させる。

本実施形態の電源装置１０は、充填樹脂５の樹脂材料を実装基板２に塗布してから組み立てても、充填樹脂５の樹脂材料をシート材４に塗布してから組み立てる場合と同様に、比較的簡単な構造で、より信頼性の高くすることができる。

（実施形態２）
本実施形態の光源ユニット２０は、実施形態１の電源装置１０を備え、電源装置１０からの給電により光源２１が発光できるように構成されている。以下では、本実施形態の光源ユニット２０および照明器具３０について、図８ないし図１１を用いて説明する。図中においては、同じ部材に対して、同じ番号を付して重複する説明を省略する。

光源ユニット２０は、図８に示すように、電源装置１０からの給電により発光する光源２１と、光源２１を支持する支持部材２４と、光源２１を覆うように支持部材２４に取り付けられるカバー２３とを備えている。光源ユニット２０は、図９に示すように、支持部材２４が電源装置１０を支持している。

光源ユニット２０は、凹状部２ｃを介して、実装基板２の第１表面２ａａ側と第２表面２ａｂ側とに設けられた充填樹脂５により、電子部品１の本体部１ａ１を固定させる電源装置１０を備えた比較的簡単な構造で、より信頼性を高くすることが可能となる。

光源２１は、長尺の平板状に形成された配線基板２２を有している。配線基板２２は、複数の固体発光素子２１ａが長手方向に沿って配列されている。光源２１は、図示していない電線を介して、電源装置１０と電気的に接続されている。固体発光素子２１ａは、配線基板２２の長手方向に沿って、第３表面２２ａａに等間隔に並べて実装されている。固体発光素子２１ａは、給電により発光することが可能な半導体発光素子である。固体発光素子２１ａは、たとえば、青色光が放射可能なＬＥＤチップを備えた構成とすることができる。固体発光素子２１ａは、蛍光体が含有された透光性材料の封止部材を備えていることが好ましい。固体発光素子２１ａは、たとえば、ＬＥＤチップからの青色光と、封止部材に含有された蛍光体からの黄色光との混色により、白色光などを放射させることができる。固体発光素子２１ａは、配線基板２２の導電体を用いて、複数個の固体発光素子２１ａを電気的に直列接続、並列接続や直並列接続させてもよい。配線基板２２は、長尺の板状に形成されている。配線基板２２は、長尺の配線基板２２の長手方向に沿って、複数個の固体発光素子２１ａを配列している。配線基板２２は、たとえば、所定形状の導電体が形成されたセラミック基板を用いることができる。配線基板２２の導電体は、たとえば、Ａｕなどを用いることができる。配線基板２２は、セラミック基板だけに限られず、ガラスエポキシ樹脂基板や金属ベース基板などを用いることもできる。

カバー２３は、配線基板２２を覆う断面視がＣ字状の長尺な形状に形成されている。カバー２３は、断面視において、両端側から中央側に向かって凸状の曲面部２３ａを有している。カバー２３は、配線基板２２を支持する支持部材２４で保持される。カバー２３は、透光性の樹脂材料により形成することができる。カバー２３の内側には、支持部材２４側に突出する突壁部２３ｃが設けられている。突壁部２３ｃには、それぞれ内向きに突出する支持片２３ｆが突出している。

支持部材２４は、配線基板２２の長手方向に沿って長尺状に形成されている。支持部材２４は、断面視がＣ字状の長尺な板状に形成されている。支持部材２４は、カバー２３側に向かって突出する突出部２４ｂが、支持部材２４の長手方向に沿って設けられている。支持部材２４は、支持部材２４の主部２４ａに配線基板２２の裏面側を配置して、一対の突出部２４ｂの間に配線基板２２を配置している。支持部材２４は、主部２４ａと、主部２４ａの両端部から所定の角度で立ち上がる一対の突出部２４ｂと、突出部２４ｂから突出部２４ｂと直交する方向に沿って延出する側部２４ｃとを一体に形成している。突出部２４ｂは、固体発光素子２１ａから側方に放射される光を、カバー２３側となる前方に反射させる機能を備えている。支持部材２４は、一対の突出部２４ｂが主部２４ａから離れるにしたがって外側に開くように、配線基板２２に対して傾斜している。突出部２４ｂは、固体発光素子２１ａと対向する表面側が、固体発光素子２１ａから放射される光を前方へ反射する反射面２４ｂａを構成している。支持部材２４は、たとえば、支持部材２４の主部２４ａの一部分を切り起こすことで形成された爪２４ｄにより、光源２１を固定することができる。支持部材２４は、図１０に示すように、長手方向における両端寄りの位置において幅方向の一端側に延びる一対の引掛金具２６と、幅方向の他端側に配置される一対の引掛ばね２５とを有している。支持部材２４は、鋼板などの金属板の折り曲げ加工により、形成されている。支持部材２４は、熱伝導度の高い材料として、たとえば、アルミニウム材料を用いて形成することができる。支持部材２４は、アルミニウム材料の板材の折り曲げ加工によって形成することができる。

光源ユニット２０は、ケース３の凹所３ａａの開口を塞ぐように、電源装置１０が支持部材２４に固定されている。電源装置１０は、図示していない螺子などを利用して、電源装置１０と支持部材２４とを固定することができる。光源ユニット２０は、外部の商用交流電源と接続するために、第１コネクタ１０ａを備えていることが好ましい。第１コネクタ１０ａは、電源装置１０の端子台に接続されており、器具本体３１側の第２コネクタ３３ａと抜き差しが自在に可能に構成されている。光源ユニット２０は、第１コネクタ１０ａと、第２コネクタ３３ａとが差し込まれて電気的に接続されることで、電源装置１０を介して、外部の商用交流電源側から固体発光素子２１ａへ給電可能に構成されている。

次に、光源ユニット２０を備えた照明器具３０について説明する。

本実施形態の光源ユニット２０は、たとえば、直管形蛍光管の代替として、長尺状の照明器具３０の器具本体３１に適宜に取り付けることができるように構成されている。光源ユニット２０は、長尺状の照明器具に用いられるだけに限られず、矩形状の照明器具や種々の形状の照明器具に用いることができる。

照明器具３０は、光源ユニット２０と、光源ユニット２０が取り付けられた器具本体３１とを備えている。照明器具３０は、凹状部２ｃを介して、実装基板２の第１表面２ａａ側と第２表面２ａｂ側とに設けられた充填樹脂５により、電子部品１の本体部１ａ１を固定させる電源装置１０を有する比較的簡単な構造で、より信頼性を高くすることが可能となる。

器具本体３１は、吊りボルト３２ａに固定され、天井材５０の下面に直付けされる。光源ユニット２０は、器具本体３１に対して着脱可能に取り付けられる。

器具本体３１は、長尺状で且つ扁平な箱状に形成されている。器具本体３１は、板金に曲げ加工を施すことで形成される。器具本体３１は、平面視が矩形状の凹部３１ａを長手方向に沿って設けられている。器具本体３１は、天井材５０と反対側に凹部３１ａを配置させる。器具本体３１は、光源ユニット２０を凹部３１ａに収容する。器具本体３１は、凹部３１ａを構成する一対の側板３１ｃを備えている。一対の側板３１ｃのうち、一方の側板３１ｃは、光源ユニット２０の引掛金具２６を引っ掛ける挿通孔３１ｃａが形成されている。一対の側板３１ｃのうち、他方の側板３１ｃは、光源ユニット２０の引掛ばね２５を引き掛ける引掛部３１ｄが形成されている。器具本体３１は、凹部３１ａの両側に傾斜部３１ｂが設けられている。傾斜部３１ｂは、凹部３１ａの開口端縁から延出している。傾斜部３１ｂは、外側に向かって天井材５０側へ傾斜するように構成している。凹部３１ａの底板３１ａａには、電源線５３を通すための第１孔３１ｂａが設けられている。底板３１ａａには、凹部３１ａの長手方向の両端寄りの位置に、吊りボルト３２ａを通す第２孔３１ｂｂが設けられている。底板３１ａａの下面には、電源線５３を接続する器具端子台３３が取り付けられる。

以下では、照明器具３０の組立工程について説明する。

作業者は、天井裏に先行配線された電源線５３を器具本体３１の第１孔３１ｂａに通す。さらに作業者は、室内側に露出する吊りボルト３２ａを第２孔３１ｂｂに通した後、吊りボルト３２ａにナット３２ｂをねじ込んで器具本体３１を固定する。作業者は、電源線５３を器具端子台３３に接続する。その後、作業者は、器具端子台３３から導出した電線に設けられた第２コネクタ３３ａと、電源装置１０に電気的に接続された第１コネクタ１０ａとを接続する。

照明器具３０の組立工程では、器具本体３１の側板３１ｃに設けられた挿通孔３１ｃａに光源ユニット２０の引掛金具２６を引っ掛けた後、引掛ばね２５を器具本体３１の他方の側板３１ｃに設けられた引掛部３１ｄに引っ掛ける。光源ユニット２０は、引掛金具２６を支点として光源ユニット２０を持ち上げるように回転させられると、引掛ばね２５が引掛部３１ｄに引っ掛かったままで元の状態に戻る。光源ユニット２０は、引掛ばね２５のばね力で光源ユニット２０が器具本体３１に保持されて、照明器具３０の天井への施工が完了する。

１ 電子部品
１ａ１ 本体部
１ａ２ リード
２ 実装基板
２ｃ 凹状部
２ａａ 第１表面
２ａｂ 第２表面
２ｃａ 一側縁
３ ケース
３ａ 内側面
３ａａ 凹所
４ シート材
５ 充填樹脂
５ｂ 一部
１０ 電源装置
２０ 光源ユニット
２１ 光源
２３ カバー
２４ 支持部材
３０ 照明器具
３１ 器具本体

Claims (4)

1. 入力電力を所定の出力電力に変換する電力変換回路を構成するための実装基板と、該実装基板を収容する凹所を有する金属製のケースと、前記実装基板と前記ケースとの間に配置され電気絶縁性を有するシート材と、前記実装基板と前記シート材との間に充填され前記電力変換回路からの熱を前記ケースに熱伝導させる充填樹脂とを備え、
   前記電力変換回路は、長尺状の本体部の一端からリードが突出する電子部品を少なくとも備えており、
   前記実装基板は、前記ケースと対向する第１表面とは反対の第２表面に前記本体部が載せ置かれ、前記リードと電気的に接続されており、
   前記実装基板は、平面視において、前記電子部品の前記本体部の長尺方向と直交する方向における、前記本体部の一端側に、前記実装基板の一側縁から窪んで前記実装基板の厚み方向に貫通する凹状部を有しており、
   前記充填樹脂の一部は、前記凹状部を介して、前記第２表面に載せ置かれた前記本体部と、前記ケースの前記凹所における内側面とに接触して前記本体部を固定していることを特徴とする電源装置。
2. 前記凹状部は、前記一側縁に沿った長さが、前記本体部の前記一側縁に沿った長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載された電源装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の前記電源装置と、該電源装置からの給電により発光する光源と、該光源および前記電源装置を支持する支持部材と、前記光源を覆うように前記支持部材に取り付けられる透光性のカバーとを備えることを特徴とする光源ユニット。
4. 請求項３に記載の前記光源ユニットと、該光源ユニットが取り付けられた器具本体とを備えたことを特徴とする照明器具。

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