JP6410172B2

JP6410172B2 - 電源装置、及び照明器具

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Publication number: JP6410172B2
Application number: JP2014169627A
Authority: JP
Inventors: 和広中島; 貴久下村; 由浩坂下
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2018-10-24
Anticipated expiration: 2034-08-22
Also published as: JP2016046102A

Description

本発明は、一般に電源装置、及び照明器具に関し、より詳細には受電用のコネクタが基板に実装された電源装置、及び照明器具に関する。

従来、ＬＥＤを点灯するための電源装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載された電源装置は、ＬＥＤに電力を供給する電源部と、電源部を駆動制御する制御部と、電源部及び制御部を収容可能なケーシングと、制御部の制御内容をケーシングの外部から書き換えるためのポートとしての第１コネクタとを備える。第１コネクタは、制御部を構成する電子部品が実装された基板に実装されており、制御部の制御内容を書き換える際には外部機器の第２コネクタが接続される。

特開２０１３−２５４５９８号公報

上述の特許文献１に示した電源装置では、基板との接合部分（半田部分）のみで第１コネクタが保持されており、基板の法線方向への外力が第１コネクタに加えられると上記接合部分に応力が加わり、基板と第１コネクタとが接続不良になる可能性があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されており、基板とコネクタとの接合部分に加わる応力を低減させた電源装置、及び照明器具を提供することを目的とする。

本発明の電源装置は、外部より供給される第１電源から負荷に応じた第２電源を生成する回路部品が少なくとも実装された基板と、前記基板を収納するケースと、前記基板に実装され、前記基板を前記ケースに収納させた状態において前記ケースに設けられた開口部を通して少なくとも一部が前記ケースの外側に突出するコネクタとを備え、前記ケースは、前記開口部の開口端縁から外向きに突出し、かつ前記開口部に対して対向する位置にそれぞれ設けられた２つの鍔部を有していることを特徴とする。

本発明の照明器具は、上記の電源装置と、前記負荷であって、前記電源装置から供給される前記第２電源により点灯する光源とを備えていることを特徴とする。

本発明の構成によれば、基板とコネクタとの接合部分に加わる応力を低減させた電源装置、及び照明器具を提供することができるという効果がある。

本発明の実施形態に係る電源装置の下面図である。本発明の実施形態に係る照明器具の分解斜視図である。本発明の実施形態に係る照明器具の全体斜視図である。本発明の実施形態に係る照明器具の断面図である。図５Ａ及び図５Ｂは本発明の実施形態に係る電源装置のコネクタに外部からのコネクタを接続する動作を説明する説明図である。

本発明の実施形態に係る電源装置２４、及び照明器具１０について、図面を参照しながら具体的に説明する。但し、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態に限定されることなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

なお、以下の説明では特に断りがない限り、図４に示す向きにおいて上下・左右の各方向を規定し、さらに図４中の紙面に垂直な方向を前後方向（手前側が前側）と規定する。したがって、本実施形態では、器具本体１の長手方向が前後方向、器具本体１の短手方向（幅方向）が左右方向、器具本体１の高さ方向が上下方向となる。但し、これらの方向は照明器具１０の取付方向を規定するものではない。

本実施形態の照明器具１０は、図２に示すように天井直付け型の照明器具である。この照明器具１０は、吊ボルト２００及びナット２０１を用いて天井板１００の下面に取り付けられる器具本体１と、器具本体１に対して着脱自在に取り付けられる光源ユニット２とを備える。

器具本体１は、板金に曲げ加工することにより、前後方向に長く且つ上面が開口する扁平な箱形に形成されている。器具本体１の上下方向における天井板１００と反対側（下側）には、光源ユニット２を収容するための凹部１１が器具本体１の全長に亘って設けられている。また、凹部１１の左右方向における両側には、凹部１１の開口端縁から延出し、且つ外側に行くほど上向きに傾斜する傾斜部１２，１２がそれぞれ設けられている（図４参照）。

凹部１１は、前後方向に長い矩形板状に形成された底壁部１１１と、底壁部１１１の左右方向における両端から下向きに突出する一対の側壁部１１２，１１２とで矩形状に形成されている。底壁部１１１には、電線を通すための孔１１１１が前後方向に沿って複数（図２では２個）設けられるとともに、吊ボルト２００を通すための孔１１１２が前後方向における両端寄りの位置にそれぞれ１個ずつ設けられている。

また、底壁部１１１には、天井板１００を通して室内側に露出する電源ケーブル４が接続される端子台１３が取り付けられている。この端子台１３は、矩形の箱形に形成された本体部１３１を有し、この本体部１３１には、コネクタ１３２が先端に取り付けられた複数（図２では３本）の電源線１３３が接続されている。

さらに、凹部１１の右側の側壁部１１２には、後述の引掛片４１，４１がそれぞれ引っ掛けられる孔１１２１，１１２１が、前後方向における両端寄りの位置にそれぞれ設けられている。また、凹部１１の左側の側壁部１１２には、後述の引掛ばね４２，４２がそれぞれ引っ掛けられる引掛金具４３，４３が、前後方向における両端寄りの位置にそれぞれ取り付けられている。

さらに、凹部１１には、各側壁部１１２から底壁部１１１に跨るように形成された開口部１１２２（図２では片側の開口部１１２２のみ図示）が、底壁部１１１に取り付けられた端子台１３の近傍にそれぞれ設けられている。つまり、本実施形態では、凹部１１の側壁部１１２と側壁部１１２から連続する傾斜部１２とで囲まれる空間１２１（図４参照）と凹部１１とが開口部１１２２により繋がっている。ここに、空間１２１は、照明器具１０を長手方向に並設した場合に施工される送り配線を通すための配線空間を形成する。

器具本体１の前後方向における両端部には、図２及び図３に示すようにエンドカバー３がそれぞれ取り付けられる。各エンドカバー３は、器具本体１の前後方向における断面形状と略同じ外形形状に形成され、器具本体１の前後方向における両端部の開口を閉塞するように取り付けられる。また、各エンドカバー３は、左右方向における両端寄りの位置にノックアウト孔３１，３１を有している。そして、これらのノックアウト孔３１，３１を開けることで、空間１２１内を通した送り配線を外部へ引き出すことができる。

光源ユニット２は、図２及び図４に示すように、ＬＥＤモジュール２２（光源）と、ＬＥＤモジュール２２が取り付けられる取付部材２１と、ＬＥＤモジュール２２を覆うようにして取付部材２１に取り付けられるカバー２３とを有する。また、光源ユニット２は、ＬＥＤモジュール２２に電源（第２電源）を供給する電源装置２４と、天井板１００を通して室内側に露出する信号ケーブル５が接続される端子台２５とを有する。

ＬＥＤモジュール２２は、前後方向に長い矩形板状に形成された基板２２１を有する。基板２２１の下面には、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）２２２が前後方向（長手方向）に沿って実装されている。また、基板２２１の前端部にはコネクタ（図示せず）が実装されている。そして、このコネクタと電源装置２４の基板２４４に実装されたコネクタ２４４５（図１参照）との間をハーネス（図示せず）により接続することで、ＬＥＤモジュール２２と電源装置２４とが電気的に接続される。

取付部材２１は、板金に曲げ加工することによりＵ字状に形成され、前後方向に長い矩形板状に形成された底面部２１１と、底面部２１１の左右方向（幅方向）における両端から上向きに突出する一対の側面部２１２，２１２とで構成される。各側面部２１２の先端には、円形に折り曲げることにより形成された引掛部２１２１が全長に亘って設けられている（図４参照）。

また、底面部２１１の左端部には、器具本体１の引掛金具４３，４３にそれぞれ引っ掛けられる引掛ばね４２，４２が、前後方向における両端寄りの位置にそれぞれ設けられている。さらに、底面部２１１の右端部には、器具本体１の孔１１２１，１１２１にそれぞれ引っ掛けられる引掛片４１，４１が、前後方向における両端寄りの位置にそれぞれ設けられている。

カバー２３は、拡散性を有する材料（例えば乳白色のアクリル樹脂）からなり、前後方向に長く且つ上面（取付部材２１側の面）が開口する箱形に形成されている（図２〜図４参照）。また、カバー２３は、左右方向（幅方向）において両端部から中央部に近づくほど下側への突出量が大きくなるような凸レンズ形状の曲面部２３１を有している（図４参照）。

カバー２３の左右方向における両端部には、図４に示すように、光源ユニット２を器具本体１に取り付けた状態で、上下方向において器具本体１の凹部１１の開口端縁と重なる延出部２３２がそれぞれ設けられている。さらに、カバー２３の左右方向において各延出部２３２の内側には、上向き（取付部材２１側）に突出する突壁部２３３がそれぞれ全長に亘って設けられている。各突壁部２３３の先端（上端）には、内向きに突出する突起部２３３１がそれぞれ設けられている。

電源装置２４は、図１、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、基板２４４と、基板２４４を収納するケース２４１とを有する。ケース２４１は、板金に曲げ加工することにより下面が開口する矩形の箱形に形成され、前後方向に長い矩形板状の底面部２４１１と、底面部２４１１の端縁から下向きに突出する４つの側面部２４１２〜２４１５とで構成される。

ケース２４１の左側の側面部２４１２には、外向きに延出する水平片２４３１と、水平片２４３１の先端から上向きに延出する鉛直片２４３２とでＬ字状に形成された延出部２４３が一体に設けられている。そして、側面部２４１２と延出部２４３とでＵ字状の溝部２４６（図４参照）が形成され、例えば配線スペースとして利用される。

ケース２４１の後側の側面部２４１４には、図５Ａ及び図５Ｂに示すように矩形の開口部２４１４ａが設けられている。この開口部２４１４ａは、後述のコネクタ２４２の外径寸法よりもわずかに大きい開口寸法に設定されている。また、開口部２４１４ａの上下両側の開口端縁には、後向き（外向き）に突出する鍔部２４１４ｂがそれぞれ設けられている。これらの鍔部２４１４ｂは、それぞれ先端部に近づくほど互いの間隔が狭くなるように開口部２４１４ａ側に傾斜している。

基板２４４は、電源ケーブル４を介して外部より供給される交流電源（第１電源）から負荷（ＬＥＤモジュール２２）に応じた直流電源（第２電源）を生成する機能を有する。基板２４４は、前後方向（図１中の左右方向）に長い矩形板状に形成され、基板２４４の下面には、入力フィルタ２４４１、トランス２４４２，２４４４、平滑コンデンサ２４４３などの第２電源を生成する回路部品が実装されている。また、基板２４４の下面には、端子台１３からのコネクタ１３２が接続されるコネクタ２４２と、ＬＥＤモジュール２２との間を電気的に接続するためのコネクタ２４４５とが実装されている。

コネクタ２４２は、所謂プラグであって、コネクタ本体２４２１と、２本の電源端子２４２２と、１本のアース端子２４２３と、固定部２４２４とを有する。そして、コネクタ２４２は、図示しない金型内に挿入した電源端子２４２２、アース端子２４２３及び固定部２４２４の周りに樹脂を注入することで一体に成形される。なお、コネクタ２４２は、コネクタ本体２４２１、電源端子２４２２及びアース端子２４２３が別体で、且つコネクタ本体２４２１に対して電源端子２４２２及びアース端子２４２３を後から差し込む構造であってもよい。

コネクタ本体２４２１は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように上下方向において扁平な矩形の箱形に形成され、コネクタ本体２４２１の後面側には、互いに隔離された３つの凹部２４２１ａが左右方向に並べて設けられている。右端及び中央の凹部２４２１ａには、電源端子２４２２の一端側がそれぞれ配置され、各電源端子２４２２の他端側は、コネクタ本体２４２１の下面から下向きに突出している。また、左端の凹部２４２１ａには、アース端子２４２３の一端側が配置され、アース端子２４２３の他端側は、コネクタ本体２４２１の下面から下向きに突出している。

また、コネクタ本体２４２１の下面には下向きに突出する２つの突起（図示せず）が設けられており、これらの突起を基板２４４に設けた孔（図示せず）に差し込むことで、基板２４４に対してコネクタ２４２が位置決めされる。そして、基板２４４に対してコネクタ２４２が位置決めされた状態では、各電源端子２４２２の他端側及びアース端子２４２３の他端側が基板２４４のスルーホール（図示せず）に差し込まれる。

固定部２４２４は、例えば金属板を打ち抜いて曲げ加工することにより、アース端子２４２３と一体に形成されている。この固定部２４２４は、中央に貫通孔（図示せず）を有する矩形の固定片２４２４ｂと、固定片２４２４ｂとアース端子２４２３との間を連結する連結片２４２４ａとを備える。

また、固定部２４２４は、コネクタ２４２を一体に組み付けた状態で、電源端子２４２２及びアース端子２４２３の配列方向、すなわち左右方向においてアース端子２４２３と横並びに配置される。そして、固定部２４２４は、固定片２４２４ｂの貫通孔に通した取付ねじ２４５をケース２４１に設けたボス部（図示せず）のねじ孔にねじ込むことでケース２４１に固定され、且つアース端子２４２３とケース２４１とを導通させる。

一方、端子台１３のコネクタ１３２は、所謂レセプタクルであって、図５Ａ及び図５Ｂに示すようにコネクタ本体１３２１と、２本の電源端子（図示せず）と、１本のアース端子（図示せず）とを有する。コネクタ本体１３２１は、コネクタ２４２のコネクタ本体２４２１よりも一回り小さい矩形の箱形に形成され、コネクタ１３２をコネクタ２４２に接続した状態では、コネクタ本体１３２１の先端側がコネクタ本体２４２１の内部に差し込まれる。

また、コネクタ本体１３２１は、互いに隔離された３つの凹部１３２１ａが左右方向に並べて設けられており、右端及び中央の凹部１３２１ａには電源端子がそれぞれ収納され、左端の凹部１３２１ａにはアース端子が収納される。そして、コネクタ１３２をコネクタ２４２に接続した状態では、両コネクタ１３２，２４２の電源端子同士及びアース端子同士がそれぞれ電気的に接続される。

次に、光源ユニット２の組立手順について説明する。まず最初に、作業者は、取付部材２１の上面側に電源装置２４を取り付けるとともに、ＬＥＤ２２２が下側を向くようにして取付部材２１の底面部２１１の下面にＬＥＤモジュール２２を取り付ける。このとき、作業者は、例えば取付部材２１の底面部２１１の一部を切り起こすことで形成された爪（図示せず）を用いて、取付部材２１の底面部２１１にＬＥＤモジュール２２を固定する。

さらに、作業者は、ＬＥＤモジュール２２の基板２２１に実装されたコネクタ（図示せず）と、電源装置２４の基板２４４に実装されたコネクタ２４４５との間をハーネス（図示せず）により接続する。そして最後に、作業者は、開口側を上向きにした状態でカバー２３を取付部材２１に取り付ける。このとき、カバー２３の各突壁部２３３の突起部２３３１が、取付部材２１の対応する側面部２１２の引掛部２１２１に引っ掛かることで、カバー２３が取付部材２１に取り付けられる。以上のような手順に従って、光源ユニット２が組み立てられる。

続けて、照明器具１０の施工手順について説明する。なお、以下では、端子台１３が予め器具本体１に取り付けられているものとして説明する。

まず最初に、作業者は、天井板１００を通して室内側に露出する電源ケーブル４及び信号ケーブル５をそれぞれ器具本体１の孔１１１１，１１１１に通すとともに、天井板１００を通して室内側に露出する吊ボルト２００，２００を孔１１１２，１１１２に通す。さらに、作業者は、各吊ボルト２００にワッシャー２０２を通した後、ナット２０１を各吊ボルト２００にねじ込んで器具本体１を天井板１００の下面に固定する。

その後、作業者は、電源ケーブル４の端部を端子台１３に接続するとともに、光源ユニット２の各引掛片４１を器具本体１の対応する孔１１２１に引っ掛けて、光源ユニット２を器具本体１に仮保持させる。次に、作業者は、光源ユニット２を器具本体１に仮保持させた状態のまま、端子台１３のコネクタ１３２を電源装置２４のコネクタ２４２に接続するとともに、信号ケーブル５を端子台２５に接続する。

そして最後に、作業者は、器具本体１の孔１１２１，１１２１を支点として光源ユニット２を回転させ、光源ユニット２を器具本体１に取り付ける。このとき、光源ユニット２の各引掛ばね４２が器具本体１の対応する引掛金具４３に引っ掛かることで、光源ユニット２が器具本体１に取り付けられる。以上のような手順に従って、照明器具１０の施工が完了する（図３及び図４参照）。

ところで、電源装置２４を組み付けた状態では、図５Ａに示すように、基板２４４に実装されたコネクタ２４２の一部（コネクタ１３２との接続面）がケース２４１の開口部２４１４ａを通して外部に露出した状態にある。そして、このコネクタ２４２にコネクタ１３２を接続することで（図５Ｂ参照）、端子台１３と電源装置２４との間が電気的に接続される。

例えば、コネクタ１３２の電源線１３３が上向きに引っ張られることでコネクタ２４２に上向きの外力が加えられると、コネクタ２４２は、基板２４４との接合部分（半田部分）を支点として上向きに回転しようとする。そして、ケース２４１の開口部２４１４ａの開口端縁に鍔部２４１４ｂを設けていない場合には、開口部２４１４ａの開口端縁に接触する位置までコネクタ２４２が回転し、これによりコネクタ２４２と基板２４４との接合部分に大きな応力が加わる。その結果、コネクタ２４２と基板２４４とが接続不良になる。

これに対して、本実施形態のように、開口部２４１４ａの開口端縁に鍔部２４１４ｂを設けた場合には、鍔部２４１４ｂの先端部に接触する位置までしかコネクタ２４２は回転せず、コネクタ２４２の回転変位量は小さくなる。その結果、コネクタ２４２と基板２４４との接合部分に加わる応力を低減することができる。

特に、本実施形態のように、先端部に近づくほど互いの間隔が狭くなるように各鍔部２４１４ｂを開口部２４１４ａ側に傾斜させた場合には、コネクタ２４２の回転変位量はさらに小さくなる。その結果、コネクタ２４２と基板２４４との接合部分に加わる応力をさらに低減することができる。なお、各鍔部２４１４ｂは、先端部がコネクタ２４２のコネクタ本体２４２１に接触するように傾斜角度を設定するのが好ましい。

ここで、開口部２４１４ａの上下両側の開口端縁に設けた鍔部２４１４ｂ，２４１４ｂの突出量をコネクタ２４２の出代よりも大きくした場合には、コネクタ１３２を接続する際のガイドとして鍔部２４１４ｂ，２４１４ｂを利用することもできる。

なお、本実施形態では、天井直付け型の照明器具１０に電源装置２４を用いた場合を例に説明したが、例えば天井埋込型の照明器具に電源装置２４を用いてもよいし、照明器具以外の機器に電源装置２４を用いてもよい。

また、本実施形態では、ケース２４１の開口部２４１４ａにおける上下両側の開口端縁に鍔部２４１４ｂをそれぞれ設けたが、少なくとも一方の開口端縁に鍔部２４１４ｂを設けてあればよい。したがって、開口部２４１４ａに対して上側の鍔部２４１４ｂだけ設けてもよいし、開口部２４１４ａに対して下側の鍔部２４１４ｂだけ設けてもよい。また、開口部２４１４ａの４つの開口端縁全てに鍔部を設けてもよい。

以上説明したように、本実施形態の電源装置２４は、基板２４４と、ケース２４１と、コネクタ２４２とを備える。基板２４４は、外部より供給される第１電源からＬＥＤモジュール２２（負荷）に応じた第２電源を生成する回路部品（入力フィルタ２４４１、トランス２４４２，２４４４、平滑コンデンサ２４４３）が少なくとも実装されている。ケース２４１は、基板２４４を収納する。コネクタ２４２は、基板２４４に実装され、基板２４４をケース２４１に収納させた状態においてケース２４１に設けられた開口部２４１４ａを通して少なくとも一部がケース２４１の外側に突出している。また、ケース２４１は、開口部２４１４ａの開口端縁から外向きに突出する鍔部２４１４ｂを有している。

上記構成によれば、開口部２４１４ａの開口端縁に設けられた鍔部２４１４ｂによって、コネクタ接続時におけるコネクタ２４２の変位量を小さくすることができ、これによりコネクタ２４２と基板２４４との接合部分に加わる応力を低減することができる。

また、本実施形態の電源装置２４のように、ケース２４１は、少なくとも２つの鍔部２４１４ｂを有しているのが好ましい。この場合、少なくとも２つの鍔部２４１４ｂは、開口部２４１４ａに対して対向する位置にそれぞれ設けられ、且つ先端部に近づくほど互いの間隔が狭くなるように傾斜している。

上記構成によれば、鍔部２４１４ｂの先端部においてコネクタ２４２と各鍔部２４１４ｂとの間隔をさらに小さくすることができ、これによりコネクタ接続時におけるコネクタ２４２の変位量をさらに小さくすることができる。その結果、コネクタ２４２と基板２４４との接合部分に加わる応力をさらに低減することができる。

本実施形態の照明器具１０は、電源装置２４と、ＬＥＤモジュール２２（光源）とを備えている。ＬＥＤモジュール２２は、負荷であって、電源装置２４から供給される第２電源により点灯する。

上述の電源装置２４を用いることによって、コネクタ接続時に基板２４４とコネクタ２４２との接合部分に加わる応力を低減させた照明器具１０を提供することができる。

２２ＬＥＤモジュール（負荷、光源）
２４電源装置
２４１ケース
２４２コネクタ
２４４基板
２４１４ａ開口部
２４１４ｂ鍔部
２４４１入力フィルタ（回路部品）
２４４２，２４４４トランス（回路部品）
２４４３平滑コンデンサ（回路部品）

Claims

外部より供給される第１電源から負荷に応じた第２電源を生成する回路部品が少なくとも実装された基板と、
前記基板を収納するケースと、
前記基板に実装され、前記基板を前記ケースに収納させた状態において前記ケースに設けられた開口部を通して少なくとも一部が前記ケースの外側に突出するコネクタとを備え、
前記ケースは、前記開口部の開口端縁から外向きに突出し、かつ前記開口部に対して対向する位置にそれぞれ設けられた２つの鍔部を有していることを特徴とする電源装置。
前記２つの鍔部は、先端部に近づくほど互いの間隔が狭くなるように傾斜していることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
前記２つの鍔部の各々における先端部が前記コネクタに接触し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。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源装置と、
前記負荷であって、前記電源装置から供給される前記第２電源により点灯する光源とを備えていることを特徴とする照明器具。