配線基板収容装置および照明器具
【課題】配線基板を確実に支持し収容できると共にコスト的にも有利な配線基板収容装置および照明器具を提供する。
【解決手段】電子部品１１が配設された配線基板１２と；配線基板を収容するケース部材１３と；配線基板とケース部材の両側面側１３ａ３に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材１５と；を具備する配線基板収容装置１０を構成する。
【解決手段】電子部品１１が配設された配線基板１２と；配線基板を収容するケース部材１３と；配線基板とケース部材の両側面側１３ａ３に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材１５と；を具備する配線基板収容装置１０を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を実装した配線基板を支持し収容する放電灯点灯装置等の配線基板収容装置および照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば放電灯点灯装置においては、点灯回路を構成する電子部品に発熱を伴う部品が存在し、これら部品の温度上昇を低減させることにより、点灯装置の信頼性を向上させることが行われている。例えば、特許文献１には、各種電子部品を基板に配線して配線ブロックを構成し、配線ブロックをケース内に収納保持するようにした収納構造において、ケース内の放熱を必要とする電子部品に対応する部分に、電子部品の熱を放熱させるように樹脂が局部的に充填されている配線ブロックの収納構造が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２６３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されるものは、ケース内の放熱を必要とする電子部品に対応する部分に、電子部品の熱を放熱させるように樹脂が局部的に充填されている。このため、本願の図８（ａ）（ｂ）に示されるように、放熱を必要とする電子部品１が基板２の一辺側に片寄って配置された場合、基板の組立時には樹脂３がケース４内の一側面側に片寄って部分的に塗布され、基板１が樹脂３の塗布部分を起点に斜めに収納され、基板をケース内に水平に支持し収納することができない。また、これを解決するために、樹脂をケース内の全体にわたって充填すれば基板を水平に支持することができるが、樹脂の使用量が大幅に増加しコスト的な問題が生じる。
【０００５】
また、一般的に、この種の配線基板収容装置においては、ケースが金属で構成され、配線基板とケースとの電気絶縁を図るためにケース内面に絶縁シートが設けられ、この絶縁シートとケースとの間に隙間が形成されることから放熱の妨げになり、より効果的に放熱することが可能な配線基板収容装置を如何にして実現するかが課題になっている。
【０００６】
本発明は、上記の問題、課題に鑑みてなされたもので、配線基板を確実に支持し収容できると共にコスト的にも有利な配線基板収容装置および照明器具を提供しようとするものである。さらに、電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な配線基板収容装置および照明器具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の配線基板収容装置の発明は、電子部品が配設された配線基板と；配線基板を収容するケース部材と；配線基板とケース部材の両側面側に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材と；を具備していることを特徴とする。本発明によれば、配線基板とケース部材の両側面側に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材により、配線基板を確実に支持し収容できると共にコスト的にも有利な配線基板収容装置を構成することができる。
【０００８】
本発明において、配線基板収容装置は、蛍光灯、高圧放電灯などの点灯装置に用いられることが好適であるが、発光ダイオード等の電源装置、さらには、これら照明装置に限らず電子部品を配設した配線基板を用いる各種電子機器等に適用することができる。
【０００９】
配線基板は、各種の電子回路を構成するための電子部品を配設するための部材で、例えば、エポキシ樹脂等の合成樹脂やガラスエポキシ材、紙フェノール材等の非金属性の部材で構成され、その表面に配線パターンを形成し、この配線パターン上に電子部品を実装して配設されることが好ましいが、基板の構成および実装するための手段は特定のものに限定されない。基板の材質もアルミニウム、銅、ステンレス等の熱伝導性の良好な金属で構成し、その表面にシリコン樹脂等の電気絶縁層を介して配線パターンを形成し、この配線パターン上に電子部品を実装して配設してもよい。さらにセラミックスで構成されたものであってもよい。また、配線基板の形状は、放電灯点灯装置等を構成する場合には矩形状の長尺状をなす形状に構成することが好ましいが、これらの形状に限定されることなく、板状の円形、または四角形や六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよく、目的とする機能を得るための全ての形状が許容される。
【００１０】
ケース部材は、配線基板を収容するもので、底面および両側面を有する箱体をなしていることが好ましい。ケース部材は配線基板および電子部品を覆うように、例えば、配線基板を支持するケース体と、このケース体を覆う蓋ケースにより構成することが好ましいが、ここでは覆うことは条件でなく、配線基板を支持するケース体のみで構成したのもであってもよい。
【００１１】
またケース部材の材質は、電子部品の放熱性を高めるために熱伝導性の良好な金属、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属で構成することが好ましいが、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の合成樹脂で構成したものであってもよい。さらには、高熱伝導樹脂等の合成樹脂で構成してもよい。外観形状は、配線基板と同様に、放電灯点灯装置等を構成する場合には矩形状の長尺状をなす形状に構成することが好ましいが、これらの形状に限定されることなく目的とする機能を得るための全ての形状が許容される。
【００１２】
電気絶縁材は、配線基板とケース部材の両側面側に位置し、点状に離間して充填されることにより、配線基板をケース部材に対し略水平な状態にして確実に支持し収容するための部材で、例えば、ケース部材の両側面側に千鳥状に点状に離間して充填されることが好ましいが、ケース部材の両側面側にそれぞれ対向するように点状に離間して充填するようにしてもよく、要は、配線基板が電気絶縁材を起点として斜めに傾くことなく、配線基板とケース部材の両側面側に位置し、点状に離間して充填されるものであればよい。配線基板に配設された発熱を伴う電子部品は、予めケース部材の両側面側に千鳥状若しくはそれぞれが対向するように配設し、電気絶縁材はこの電子部品に対向した位置に充填されることが放熱性を考慮した場合には好ましいが、ここでは、専ら配線基板をケース部材に確実に支持することを目的としており、電気絶縁材は発熱を伴う電子部品に対向させずに充填したものであってもよい。
【００１３】
電気絶縁材の材質は、例えば、ポリウレタン樹脂やシリコン樹脂などの電気絶縁性を有し、かつ熱伝導性を有する合成樹脂発泡材が放熱性を考慮した場合には好適であるが、ここでは、配線基板をケース部材に確実に支持し収容するための発泡性を有しない、シリコン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤で構成されたものであってもよい。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の配線基板収容装置において、前記ケース部材は、金属で構成すると共に、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる絶縁シートを有し、絶縁シートはケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、開口部の開口面積を電子部品の開口部対向面積と略同等以上となし、開口部を介して前記電気絶縁材が隙間に充填されることを特徴とする。本発明によれば、電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な配線基板収容装置を構成することができる。
【００１５】
本発明において、絶縁シートは、金属で構成されたケース部材と配線基板との電気絶縁をなすための部材で、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる。絶縁シートの材質は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の柔軟性を有する合成樹脂で構成されることが好ましいが、紙材や不織布等でシート状に構成されたものであってもよい。絶縁シートは、ケース部材との間に隙間を有して設けられるが、その隙間は、絶縁シート自体の撓み等をもって形成されるものであっても、樹脂からなる電気絶縁材が硬化する前に形成される隙間等であってもよい。
【００１６】
また、絶縁シートに発熱を伴う電子部品に対向して形成される開口部は、絶縁シートの底面または側面、若しくは底面および側面の両方に形成されるものであってもよい。開口部の形状は、発熱を伴う電子部品の開口部に対向する面の形状と同様の形状、すなわち、電子部品の開口部に対向する面の形状が円形であれば、この円形に対応した円形の開口部を形成することが好ましいが、必ずしも同様の形状にする必要はなく、例えば、電子部品が円形であれば、これを囲み内包するような大きさの正方形の開口を形成したものであってもよく、要は、開口部の開口面積を電子部品の開口部対向面積と略同等以上となし、開口部を介して電気絶縁材が隙間に充填されるようにすればよい。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の配線基板収容装置において、前記ケース部材は、金属で構成すると共に、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる断面が略コ字状をなす絶縁シートを有し、絶縁シートは側面がケース部材の側面と対向しケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、前記電気絶縁部材が絶縁シートの側面および配線基板の側面に達するように充填されると共に、開口部を介して隙間に充填されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の照明器具の発明は、光源を点灯させる点灯装置を構成する請求項１ないし３いずれか一記載の配線基板収容装置と；配線基板収容装置を有する器具本体と；を具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、配線基板とケース部材の両側面側に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材により、配線基板を確実に支持し収容できると共に、電気絶縁材の使用量を減らすことができコスト的にも有利な配線基板収容装置を提供することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、絶縁シートはケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、開口部の開口面積を電子部品の開口部対向面積と略同等以上となし、開口部を介して前記電気絶縁材が隙間に充填されるようにしたので、電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な配線基板収容装置を提供することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、絶縁シートは側面がケース部材の側面と対向しケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、前記電気絶縁部材が絶縁シートの側面および配線基板の側面に達するように充填されると共に、開口部を介して隙間に充填されるようにしたので、絶縁シートをケース部材に確実に支持することができると共に、電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な配線基板収容装置を構成することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、コスト的にも有利で、かつ電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な点灯装置を用いた照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態である配線基板収容装置を示し、（ａ）はケース部材に電気絶縁材を充填した状態を示す上面図、（ｂ）は（ａ）に配線基板を収容しＡ−Ａ線に沿って断面した図、（ｃ）は（ｂ）における要部、すなわち、電気絶縁材の充填状態を拡大して示す断面図。
【図２】同じく配線基板収容装置を示し、（ａ）は配線基板の上面図、（ｂ）は蓋ケース、箱状に成形した上側絶縁シートと下側絶縁シートおよびケース体の断面図。
【図３】同じく配線基板収容装置を組み込んだ照明器具を概略的に示す断面図。
【図４】同じく配線基板収容装置の変形例を示し、（ａ）は第１の変形例を示す図１（ａ）相当図、（ｂ）は第２の変形例を一部切り欠いて示す図１（ｂ）相当図、（ｃ）は第３の変形例を一部切り欠いて示す図１（ｂ）相当図。
【図５】本発明の第２実施形態である配線基板収容装置を示し、（ａ）は図１（ｂ）相当図、（ｂ）は一部を切り欠いて示す（ａ）の下面図、（ｃ）は（ａ）を天井面に設置した状態を示す断面図。
【図６】同じく第２実施形態である配線基板収容装置における放熱性能を確認するための実験に用いた４種類の配線基板収容装置を概略的に示す断面図。
【図７】同じく実験結果を示すグラフ。
【図８】従来の配線基板収容装置を示し、（ａ）は図１（ａ）相当図、（ｂ）は（ａ）に配線基板を収容しＡ−Ａ線に沿って断面した図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る配線基板収容装置の実施形態について、図面に従い説明する。
【実施例１】
【００２５】
本実施例の配線基板収容装置１０は、蛍光ランプ用の点灯装置を構成するもので、図１に示すように、電子部品１１が配設される配線基板１２、配線基板を収容するケース部材１３、ケース部材と配線基板との電気絶縁をなす絶縁シート１４、配線基板と絶縁シート１４との間に充填される電気絶縁材１５で構成する。
【００２６】
電子部品１１は、本実施例では蛍光ランプを点灯するための点灯装置を構成する複数の電子部品、すなわち、インバータトランス１１ａ、スイッチングトランジスタ１１ｂ、インダクタ１１ｃ、インバータをスイッチング制御するコントロール部１１ｄ、平滑コンデンサ１１ｅ、その他の抵抗等からなる。この各種電子部品の内、インバータトランス１１ａ、インダクタ１１ｃなどの巻線類、スイッチングトランジスタ１１ｂ、抵抗などは発熱を伴う部品となる（図２（ａ））。
【００２７】
配線基板１２は、上記の各電子部品が配設されるもので、本実施例では矩形状の薄い長尺な平板状のエポキシ樹脂からなる合成樹脂で構成され、その表面に銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターン上に上述した複数の電子部品１１が実装して配設され点灯装置が構成される。この場合、発熱を伴う電子部品、すなわち、インバータトランス１１ａ、インダクタ１１ｃ、スイッチングトランジスタ１１ｂなどが、配線基板１２の長手方向両側縁部側に位置し、かつそれらが千鳥状をなすように点状に離間させて配置される（図２（ａ））。
【００２８】
ケース部材１３は図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、熱伝導性の良好な金属、本実施例ではアルミニウムで構成されたケース体１３ａと、このケース体の開口部を覆う蓋ケース１３ｂからなる。ケース体１３ａは、両端部が閉塞され上方に開口部１３ａ１が形成され、下面１３ａ２および両側面１３ａ３を有する縦断面形状が略コ字形をなし矩形状の長尺状をなす箱体に構成する。蓋ケース１３ｂも略同様に縦断面形状が略Ｕ字形をなし矩形の長尺状をなす箱体に構成され、配線基板１２をケース体１３ａ内に支持し収容した後に、ケース体の開口部１３ａ１を覆うように外側から被せるようにして嵌め込まれる。
【００２９】
絶縁シート１４は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる合成樹脂で、ケース部材１３のケース体１３ａに設けられる下側絶縁シート１４ａと、蓋ケース１３ｂに設けられる上側絶縁シート１４ｂで構成される。下側絶縁シート１４ａは、ケース体１３ａと同様に両端部が閉塞され上方に開口部１４ａ１を有し、下面１４ａ２および両側面１４ａ３を有する断面が略コ字状をなす箱状に成形される。すなわち、アルミニウムからなるケース部材１３と配線基板１２や電子部品１１との電気絶縁をなすように、ケース体１３ａの内面、すなわち、下面１３ａ２および両側面１３ａ２に対向し合致して沿う形状の箱体に形成される。
【００３０】
上側絶縁シート１４ｂも蓋ケース１３ｂと同様に両端部が閉塞され下方に開口部１４ｂ１を有し、上面１４ｂ２および両側面１４ｂ３を有する断面が略Ｕ字状をなす箱状に成形され、アルミニウムからなる蓋ケース１３ｂと配線基板１２や電子部品１１との電気絶縁をなすように、蓋ケース１３ｂの内面、すなわち、上面１３ｂ２および両側面１３ｂ２に対向し合致して沿う形状の箱体に形成される。
【００３１】
電気絶縁材１５は、本実施例ではポリウレタン樹脂からなる熱伝導性を有する合成樹脂発泡材からなり、図１（ａ）（ｂ）に示すように、配線基板１２とケース部材のケース体１３ａ両側面１３ａ３側、換言すれば、配線基板１２とケース体１３ａとの間に介在する下側絶縁シート１４ａの両側面１４ａ３側に位置し、かつ千鳥状に点状に離間して配置された発熱を伴う電子部品１１ａ、１１ｂ、１１ｃ等に対向した位置に充填される。これにより、千鳥状に充填された個々の電気絶縁材１５が、発熱を伴う電子部品１１ａ等が実装された配線基板１２裏面側と、下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２から一方の側面１４ａ３および配線基板１２の側面１２ａを越えて配線基板の上面まで若干達するように密着して充填される（図１（ｃ）中の電気絶縁材１５ａ）。
【００３２】
これにより、配線基板１２がケース体１３ａに確実に支持されると共に、配線基板１２の側面１２ａを越えて配線基板の上面まで若干達した電気絶縁材１５ａにより下側絶縁シート１４ａの上縁部および配線基板１２の側面１２ａが押えられ、下側絶縁シート１４ａおよび配線基板１２の長手方向における位置ずれが防止され、下側絶縁シート１４ａをケース体１３ａに確実に支持することができる。同時に電子部品１１→配線基板１２→電気絶縁材１５→下側絶縁シート１４ａ→ケース体１３ａの放熱経路が構成される（図１（ｂ））。
【００３３】
次に、上記に構成される配線基板収容装置１０の組立手順につき説明する。なお、予め配線基板１２の表面に各電子部品１１を実装する。この際、発熱を伴う電子部品、すなわち、インバータトランス１１ａ、インダクタ１１ｃ、スイッチングトランジスタ１１ｂを配線基板１２の長手方向両側縁部側に位置し、かつ千鳥状をなすように点状に離間させて実装する。
【００３４】
次に、予め箱状に成形された下側絶縁シート１４ａを、ケース体１３ａの内面、すなわち、下面１３ａ２および両側面１３ａ３に対向させ合致させるように装着する。次に、下側絶縁シート１４ａの内面の予め指定された位置、すなわち、千鳥状をなすように点状に離間させて実装された発熱を伴う電子部品１１ａ等が対向するケース体１３ａ、すなわち下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２および両側面１４ａ３側に位置して、電気絶縁材１５を、千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布する（図１（ａ））。
【００３５】
次に、上記に塗布された電気絶縁材１５に対して、電子部品１１を実装した配線基板１２を電子部品が上方で、かつ発熱を伴う電子部品１１ａ等が電気絶縁材１５に対応するように、換言すれば、発熱を伴う電子部品１１ａ等が実装された部分の配線基板１２の裏面側と塗布された電気絶縁材１５が接着されるように位置させて、ケース体１３ａの開口部１３ａ１から挿入し、加熱することにより電気絶縁材１５を硬化させ固めて収容する。
【００３６】
この際、電気絶縁材１５が千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布されているので、従来の図８（ｂ）に示すように、配線基板１２は斜めに傾くことなく、略水平に、すなわち、ケース体１３ａの下面１３ａ２に対して傾くことなく支持される。同時に配線基板１２は、電気絶縁材１５によって下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２および両側面１４ａ３、換言すれば、下側絶縁シート１４ａと形状が合致し密着しているケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に連結して固定されるので確実に支持される。
【００３７】
また、この際、電気絶縁材１５は、下側絶縁シート１４ａの底面１４ａ２から一方の側面１４ａ３および配線基板１２の側面１２ａを越えて配線基板の上面まで若干達するように充填され、電気絶縁材１５ａにより下側絶縁シート１４ａの上縁部および配線基板１２の側面１２ａが押えられる（図１（ｃ））。
【００３８】
次に、配線基板１２および電子部品１１を覆うようにしてケース体１３ａの開口部１３ａ１に対して、上側絶縁シート１４ｂを装着した蓋ケース１３ｂの開口部１３ｂ１を被せて両者をネジ等の手段で固定し、蛍光灯用の点灯装置である配線基板収容装置１０が構成される。
【００３９】
この際、図１（ｃ）に示すように、上側絶縁シート１４ｂにおける側面１４ｂ３の下縁部が、下側絶縁シート１４ａの上縁部と蓋ケース１３ｂの側面１３ｂ３との間隔に挟み込まれて保持される。この場合、下側絶縁シート１４ａの上縁部が、配線基板１２の上面まで若干達するように充填された電気絶縁材１５ａにより押えられているので、下側絶縁シート１４ａの上縁部における配線基板１２側への倒れ込み（図中点線および矢印で示す）を極力抑えることができ、上側絶縁シート１４ｂも確実に蓋ケース１３ｂに支持することができる。
【００４０】
上記に構成された蛍光灯用の点灯装置である配線基板収容装置１０は、照明器具に組み込まれて蛍光灯を光源とした照明器具が構成される。すなわち、図３に示すように、２０は照明器具で、直管形の２本の蛍光灯２１を器具本体２２の反射体２３に沿って設置し、反射体の裏側となる器具本体内に点灯装置である配線基板収容装置１０が組み込まれ、天井面Ｘに直付けされるライン形の照明器具２０が構成される。なお、配線基板収容装置１０に収容された配線基板１２の入力端子には電源部からの入力線が接続され、出力端子には出力線が接続され光源である蛍光灯２１に点灯出力が供給される。
【００４１】
上記のように構成された照明器具２０を点灯すると、点灯装置を構成する電子部品、特に発熱を伴う電子部品であるインバータトランス１１ａ、インダクタ１１ｃ、スイッチングトランジスタ１１ｂの温度が上昇し熱が発生する。その熱は、電子部品１１→配線基板１２→電気絶縁材１５→下側絶縁シート１４ａ→ケース体１３ａの放熱経路を介して外部に効果的に放熱される。また、ケース部材１３内に篭った熱も上側絶縁シート１４ｂを介し蓋ケース１３ｂから外部に放熱される。
【００４２】
以上、本実施例によれば、電気絶縁材１５が千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布されているので、配線基板１２は斜めに傾くことなく、自動的に略水平に保った状態で確実に支持し収容することができると共に、水平に保持するための工程が不要となり組立作業を簡易化させることができる。同時に、配線基板１２は、電気絶縁材１５によって下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２および両側面１４ａ３、換言すれば、下側絶縁シート１４ａと形状が合致し密着しているケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に連結して固定されるので確実に支持し収容することができる。
【００４３】
同時に、電気絶縁材１５は、配線基板１２に千鳥状をなうように点状に離間させて実装された発熱を伴う電子部品１１ａ等に対向した位置に千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布されているので、発熱を伴う電子部品１１ａ等から発生する熱を配線基板１２の裏面から熱伝導性を有する電気絶縁材１５介して外部に効果的に放熱される。特に、電気絶縁材１５は絶縁シートの下面１４ａ２および両側面１４ａ３に連結して固定されるので確実に熱がケース体１３ａに伝達されてより効果的に放熱させることができ、上述のように配線基板１２をケース部材１３に確実に支持し収容できる効果を発揮しつつ、部品の信頼性を高めることが可能な配線基板収容装置および照明器具を提供することができる。
【００４４】
また、発熱を伴う電子部品１１ａ等は、配線基板１２に千鳥状をなすように点状に離間させて実装されるので、各発熱部品間における熱的な干渉が少なくなり部品の温度上昇を抑制することもできる。また、電気絶縁材１５は点状に離間させて充填し塗布されるので、使用量を低減させることができコスト的に有利な配線基板収容装置および照明器具を提供することができる。
【００４５】
また、電気絶縁材１５は、下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２から一方の側面１４ａ３および配線基板１２の側面１２ａを越えて配線基板の上面まで若干達するように密着して充填されるので、電気絶縁材１５ａにより下側絶縁シート１４ａの上縁部および配線基板の側面１２ａが押えられ、下側絶縁シート１４ａおよび配線基板１２の長手方向における位置ずれが防止され、下側絶縁シート１４ａをケース体１３ａに確実に支持することができる。また同時に、上側絶縁シート１４ｂにおける側面１４ｂ３の下縁部が下側絶縁シート１４ａの上縁部と蓋ケース１３ｂの側面１３ｂ２との間隔に挟み込まれて保持され、下側絶縁シート１４ａの上縁部が、配線基板１２の上面まで若干達するように充填された電気絶縁材１５ａにより押えられているので、下側絶縁シート１４ａの上縁部における配線基板１２側への倒れ込みを極力抑えることができ、上側絶縁シート１４ｂも確実に蓋ケース１３ｂに支持することができる。
【００４６】
以上、本実施例において、電気絶縁材１を千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布したが、図４（ａ）に示すように、ケース部材１３の両側面１３ａ３側にそれぞれが対向するように点状に離間して充填するようにしてもよい。この場合、発熱を伴う電子部品１１ａ等もケース部材１３の両側面１３ａ３側にそれぞれが対向するように点状に離間して位置させ配線基板１２に実装して配設する。これによれば、配線基板１２を自動的に略水平に保った状態で確実に支持し収容することができ、組立作業を簡易化させることができ、さらに配線基板１２をケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に連結して確実に支持し収容することができると共に、各電子部品を、デッドスペースを少なくして効果的に配置して実装することが可能となり、配線基板の小形化さらには配線基板収容装置の小形化を達成することができる。
【００４７】
また、図４（ｂ）に示すように、下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２および両側面１４ａ３に貫通する開口１４ａ４を形成し、電気絶縁材１５を、この開口１４ａ４を介してケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に向けて充填するように構成してもよい。これによれば、電気絶縁材１５とケース体１３ａが直接接触して連結されるので、より効果的に熱をケース部材１３に伝達することができ、一層効果的な放熱を行うことができると共に、配線基板１２をより強固にケース体１３ａに支持し収容することができる。この場合、開口１４ａ４は絶縁シート１４の下面１４ａ２若しくは両側面１４ａ３のいずれか一方に設けるようにしてもよい。
【００４８】
また、ケース部材１３をアルミニウムからなる金属で構成したが、図４（ｃ）に示すように、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の電気絶縁性を有する合成樹脂で構成してもよい。この場合には電気絶縁のための絶縁シートを省略し、電気絶縁材１５をケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に直接充填し塗布するように構成する。これによれば、配線基板１２を直接ケース体１３ａに支持し収容することができると共に、熱を電気絶縁材１５から直接ケース部材１３に伝達させることができる。なお、変形例を示す図４には、図１〜図３と同一部分に同一の符号を付し詳細な説明は省略した。
【実施例２】
【００４９】
本実施例は、発熱を伴う電子部品の熱をより確実に放熱させると共に、配線基板を確実に支持し収容するようにしたものである。すなわち、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ケース部材１３は、実施例１と同様にアルミニウムからなるケース体１３ａと蓋ケース１３ｂで構成すると共に、ケース体１３ａの下面と配線基板１２との間に設けられる絶縁シート１４を有して構成する。
【００５０】
絶縁シート１４は、下側絶縁シート１４ａと上側絶縁シート１４ｂからなり、特に下側絶縁シート１４ａとケース体１３ａの下面との間に隙間ｓを有して設けられると共に、配線基板１２の裏面側に実装された発熱を伴う電子部品１１ａに対向した位置に開口部１４ａ５を形成し、開口部の開口面積ｓ１を、発熱を伴う電子部品１１ａの開口部対向面積ｓ２と略同等以上となし（ｓ１≧ｓ２）、この開口部１４ａ５を介して電気絶縁材１５が隙間ｓに充填されるように構成する。なお、隙間ｓは、合成樹脂からなる絶縁シート１４の撓みなどによって生じる約１ｍｍ程度の隙間である。また、電気絶縁材１５は電子部品１１ａの周囲を囲むように充填されている。
【００５１】
上記構成によれば、発熱を伴う電子部品１１ａの熱をより確実にケース部材１３に伝達して、より効果的に放熱できることが次の実験により確かめることができた。すなわち、配線基板１２の裏面に発熱を伴う電子部品１１ａを実装し、この電子部品の周囲を囲むようにして電気絶縁材１５を下側絶縁シート１４ａとの間に充填した４種類（図６（Ａ）〜（Ｄ））の構成の配線基板収容装置で比較した。
【００５２】
先ず、下側絶縁シート１４ａをケース部材１３の下面に完全に密着した構成（図６（Ａ））、下側絶縁シート１４ａとケース部材１３の下面との間に故意に約１ｍｍの隙間ｓを形成した構成（図６（Ｂ））、下側絶縁シート１４ａとケース部材１３の底面との間に１ｍｍの隙間ｓを形成し、かつ配線基板１２に実装された発熱を伴う電子部品１１ａに対向した位置に開口部１４ａ５を形成し、開口部の開口面積ｓ１を電子部品１１ａの開口部対向面積ｓ２の略１５％の大きさとし、この開口部１４ａ５からケー支部材１３に向けて電気絶縁材１５を充填した構成（図６（Ｃ））、下側絶縁シート１４ａとケース部材１３の底面との間に１ｍｍの隙間ｓを形成し、かつ配線基板１２に実装された発熱を伴う電子部品１１ａに対向した位置に開口部１４ａ５を形成し、開口部の開口面積ｓ１を電子部品１１ａの開口部対向面積ｓ２の略同一の大きさとし、この開口部１４ａ５からケー支部材１３に向けて電気絶縁材１５を充填した構成（図６（Ｄ））の各構成における発熱を伴う電子部品１１ａの温度上昇値（ｄｅｇ）を測定した。
【００５３】
なお、発熱を伴う電子部品１１ａは、蛍光灯用の点灯装置におけるインバータの前段に配置され、作動時に常時電流が流れるサイリスタを配線基板１２の裏面側に実装した。サイリスタは約６ｍｍ角であり、図６（Ｃ）の構成における開口部１４ａ５は約２．３３ｍｍ角に形成し、開口部の開口面積ｓ１を電子部品１１の開口部対向面積ｓ２の略１５％（ｓ１≒１５／１００ｓ２）に構成し、図６（Ｄ）の構成における開口部１４ａ５は約６ｍｍ角に形成し、開口部の開口面積ｓ１と電子部品１１の開口部対向面積ｓ２を略同等（ｓ１≒ｓ２）に構成した（図５（ｂ））。
【００５４】
上記実験の結果を図７のグラフに示す。このグラフは、図６のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに示す各構成の配線基板収容装置における発熱を伴う電子部品１１ａの温度上昇値（ｄｅｇ）をプロットしたもので、グラフ中ａ点は図６（Ａ）の構成における温度上昇値、ｂ点は図６（Ｂ）の構成における温度上昇値、ｃ点は図６（Ｃ）の構成における温度上昇値、ｄ点は図６（Ｄ）の構成における温度上昇値をそれぞれ示している。
【００５５】
上記から明らかなように、ａ点とｄ点の温度上昇値（ｄｅｇ）は、略同様の値であり、図６（Ｄ）の構成でも、図６（Ａ）の構成と略同等の放熱性能を有することが明らかになった。これは、下側絶縁シート１４ａに隙間が形成されていても、開口部１４ａ５の開口面積ｓ１を電子部品１１ａの開口部対向面積ｓ２と略同等以上となし（ｓ１≧ｓ２）、この開口部１４ａ５を介して電気絶縁材１５が隙間ｓに充填されるように構成すれば、下側絶縁シート１４ａをケース部材１３の底面に完全に密着した構成（図６（Ａ））と同程度の良好な放熱性能を発揮することができることが確認された。
【００５６】
したがって、本実施例における構成の配線基板収容装置１０によれば、合成樹脂からなる絶縁シート１４の撓み等によって生じる約１ｍｍ程度の隙間が絶縁シート１４とケース部材１３との間に形成されても良好な放熱性能を発揮することができる。さらに、樹脂からなる電気絶縁材１４の硬化までに衝撃等で絶縁シート１４とケース部材１３との間に隙間が形成されても良好な放熱性能を発揮することができる。さらには、蛍光灯用の点灯装置において、図５（ｃ）に示すように、例えば、ケース部材１３の下面側が天井面Ｘ等に設置された場合には、配線基板１２および電子部品１１等の重さで下側絶縁シート１４ａがケース体１３ａの下面から離れる方向に重力がかかり隙間ｓが形成され易くなる。しかし、この場合でも良好な放熱性能を発揮することができる。これらから明らかなように、本実施例の配線基板収容装置１０によれば、絶縁シート１４とケース部材１３との間に隙間ｓが生じた場合でも、確実に放熱路を確保することができ、良好な放熱性能を発揮することができる。
【００５７】
なお、本実施例を示す、図５、図６には、実施例１の図１〜図４と同一部分に同一符号を付し詳細な説明は省略した。また、本実施例のおける他の構成、作用、作用効果、変形例等は実施例１と同様である。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 配線基板収容装置
１１ 電子部品
１２ 配線基板
１３ ケース部材
１４ 絶縁シート
１４ａ４、１４ａ５ 開口部
１５ 電気絶縁材
ｓ 隙間
２０ 照明器具
２１ 光源
２２ 器具本体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を実装した配線基板を支持し収容する放電灯点灯装置等の配線基板収容装置および照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば放電灯点灯装置においては、点灯回路を構成する電子部品に発熱を伴う部品が存在し、これら部品の温度上昇を低減させることにより、点灯装置の信頼性を向上させることが行われている。例えば、特許文献１には、各種電子部品を基板に配線して配線ブロックを構成し、配線ブロックをケース内に収納保持するようにした収納構造において、ケース内の放熱を必要とする電子部品に対応する部分に、電子部品の熱を放熱させるように樹脂が局部的に充填されている配線ブロックの収納構造が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２６３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されるものは、ケース内の放熱を必要とする電子部品に対応する部分に、電子部品の熱を放熱させるように樹脂が局部的に充填されている。このため、本願の図８（ａ）（ｂ）に示されるように、放熱を必要とする電子部品１が基板２の一辺側に片寄って配置された場合、基板の組立時には樹脂３がケース４内の一側面側に片寄って部分的に塗布され、基板１が樹脂３の塗布部分を起点に斜めに収納され、基板をケース内に水平に支持し収納することができない。また、これを解決するために、樹脂をケース内の全体にわたって充填すれば基板を水平に支持することができるが、樹脂の使用量が大幅に増加しコスト的な問題が生じる。
【０００５】
また、一般的に、この種の配線基板収容装置においては、ケースが金属で構成され、配線基板とケースとの電気絶縁を図るためにケース内面に絶縁シートが設けられ、この絶縁シートとケースとの間に隙間が形成されることから放熱の妨げになり、より効果的に放熱することが可能な配線基板収容装置を如何にして実現するかが課題になっている。
【０００６】
本発明は、上記の問題、課題に鑑みてなされたもので、配線基板を確実に支持し収容できると共にコスト的にも有利な配線基板収容装置および照明器具を提供しようとするものである。さらに、電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な配線基板収容装置および照明器具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の配線基板収容装置の発明は、電子部品が配設された配線基板と；配線基板を収容するケース部材と；配線基板とケース部材の両側面側に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材と；を具備していることを特徴とする。本発明によれば、配線基板とケース部材の両側面側に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材により、配線基板を確実に支持し収容できると共にコスト的にも有利な配線基板収容装置を構成することができる。
【０００８】
本発明において、配線基板収容装置は、蛍光灯、高圧放電灯などの点灯装置に用いられることが好適であるが、発光ダイオード等の電源装置、さらには、これら照明装置に限らず電子部品を配設した配線基板を用いる各種電子機器等に適用することができる。
【０００９】
配線基板は、各種の電子回路を構成するための電子部品を配設するための部材で、例えば、エポキシ樹脂等の合成樹脂やガラスエポキシ材、紙フェノール材等の非金属性の部材で構成され、その表面に配線パターンを形成し、この配線パターン上に電子部品を実装して配設されることが好ましいが、基板の構成および実装するための手段は特定のものに限定されない。基板の材質もアルミニウム、銅、ステンレス等の熱伝導性の良好な金属で構成し、その表面にシリコン樹脂等の電気絶縁層を介して配線パターンを形成し、この配線パターン上に電子部品を実装して配設してもよい。さらにセラミックスで構成されたものであってもよい。また、配線基板の形状は、放電灯点灯装置等を構成する場合には矩形状の長尺状をなす形状に構成することが好ましいが、これらの形状に限定されることなく、板状の円形、または四角形や六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよく、目的とする機能を得るための全ての形状が許容される。
【００１０】
ケース部材は、配線基板を収容するもので、底面および両側面を有する箱体をなしていることが好ましい。ケース部材は配線基板および電子部品を覆うように、例えば、配線基板を支持するケース体と、このケース体を覆う蓋ケースにより構成することが好ましいが、ここでは覆うことは条件でなく、配線基板を支持するケース体のみで構成したのもであってもよい。
【００１１】
またケース部材の材質は、電子部品の放熱性を高めるために熱伝導性の良好な金属、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属で構成することが好ましいが、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の合成樹脂で構成したものであってもよい。さらには、高熱伝導樹脂等の合成樹脂で構成してもよい。外観形状は、配線基板と同様に、放電灯点灯装置等を構成する場合には矩形状の長尺状をなす形状に構成することが好ましいが、これらの形状に限定されることなく目的とする機能を得るための全ての形状が許容される。
【００１２】
電気絶縁材は、配線基板とケース部材の両側面側に位置し、点状に離間して充填されることにより、配線基板をケース部材に対し略水平な状態にして確実に支持し収容するための部材で、例えば、ケース部材の両側面側に千鳥状に点状に離間して充填されることが好ましいが、ケース部材の両側面側にそれぞれ対向するように点状に離間して充填するようにしてもよく、要は、配線基板が電気絶縁材を起点として斜めに傾くことなく、配線基板とケース部材の両側面側に位置し、点状に離間して充填されるものであればよい。配線基板に配設された発熱を伴う電子部品は、予めケース部材の両側面側に千鳥状若しくはそれぞれが対向するように配設し、電気絶縁材はこの電子部品に対向した位置に充填されることが放熱性を考慮した場合には好ましいが、ここでは、専ら配線基板をケース部材に確実に支持することを目的としており、電気絶縁材は発熱を伴う電子部品に対向させずに充填したものであってもよい。
【００１３】
電気絶縁材の材質は、例えば、ポリウレタン樹脂やシリコン樹脂などの電気絶縁性を有し、かつ熱伝導性を有する合成樹脂発泡材が放熱性を考慮した場合には好適であるが、ここでは、配線基板をケース部材に確実に支持し収容するための発泡性を有しない、シリコン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤で構成されたものであってもよい。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の配線基板収容装置において、前記ケース部材は、金属で構成すると共に、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる絶縁シートを有し、絶縁シートはケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、開口部の開口面積を電子部品の開口部対向面積と略同等以上となし、開口部を介して前記電気絶縁材が隙間に充填されることを特徴とする。本発明によれば、電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な配線基板収容装置を構成することができる。
【００１５】
本発明において、絶縁シートは、金属で構成されたケース部材と配線基板との電気絶縁をなすための部材で、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる。絶縁シートの材質は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の柔軟性を有する合成樹脂で構成されることが好ましいが、紙材や不織布等でシート状に構成されたものであってもよい。絶縁シートは、ケース部材との間に隙間を有して設けられるが、その隙間は、絶縁シート自体の撓み等をもって形成されるものであっても、樹脂からなる電気絶縁材が硬化する前に形成される隙間等であってもよい。
【００１６】
また、絶縁シートに発熱を伴う電子部品に対向して形成される開口部は、絶縁シートの底面または側面、若しくは底面および側面の両方に形成されるものであってもよい。開口部の形状は、発熱を伴う電子部品の開口部に対向する面の形状と同様の形状、すなわち、電子部品の開口部に対向する面の形状が円形であれば、この円形に対応した円形の開口部を形成することが好ましいが、必ずしも同様の形状にする必要はなく、例えば、電子部品が円形であれば、これを囲み内包するような大きさの正方形の開口を形成したものであってもよく、要は、開口部の開口面積を電子部品の開口部対向面積と略同等以上となし、開口部を介して電気絶縁材が隙間に充填されるようにすればよい。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の配線基板収容装置において、前記ケース部材は、金属で構成すると共に、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる断面が略コ字状をなす絶縁シートを有し、絶縁シートは側面がケース部材の側面と対向しケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、前記電気絶縁部材が絶縁シートの側面および配線基板の側面に達するように充填されると共に、開口部を介して隙間に充填されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の照明器具の発明は、光源を点灯させる点灯装置を構成する請求項１ないし３いずれか一記載の配線基板収容装置と；配線基板収容装置を有する器具本体と；を具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、配線基板とケース部材の両側面側に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材により、配線基板を確実に支持し収容できると共に、電気絶縁材の使用量を減らすことができコスト的にも有利な配線基板収容装置を提供することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、絶縁シートはケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、開口部の開口面積を電子部品の開口部対向面積と略同等以上となし、開口部を介して前記電気絶縁材が隙間に充填されるようにしたので、電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な配線基板収容装置を提供することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、絶縁シートは側面がケース部材の側面と対向しケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、前記電気絶縁部材が絶縁シートの側面および配線基板の側面に達するように充填されると共に、開口部を介して隙間に充填されるようにしたので、絶縁シートをケース部材に確実に支持することができると共に、電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な配線基板収容装置を構成することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、コスト的にも有利で、かつ電子部品の放熱を効果的に行うことが可能な点灯装置を用いた照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態である配線基板収容装置を示し、（ａ）はケース部材に電気絶縁材を充填した状態を示す上面図、（ｂ）は（ａ）に配線基板を収容しＡ−Ａ線に沿って断面した図、（ｃ）は（ｂ）における要部、すなわち、電気絶縁材の充填状態を拡大して示す断面図。
【図２】同じく配線基板収容装置を示し、（ａ）は配線基板の上面図、（ｂ）は蓋ケース、箱状に成形した上側絶縁シートと下側絶縁シートおよびケース体の断面図。
【図３】同じく配線基板収容装置を組み込んだ照明器具を概略的に示す断面図。
【図４】同じく配線基板収容装置の変形例を示し、（ａ）は第１の変形例を示す図１（ａ）相当図、（ｂ）は第２の変形例を一部切り欠いて示す図１（ｂ）相当図、（ｃ）は第３の変形例を一部切り欠いて示す図１（ｂ）相当図。
【図５】本発明の第２実施形態である配線基板収容装置を示し、（ａ）は図１（ｂ）相当図、（ｂ）は一部を切り欠いて示す（ａ）の下面図、（ｃ）は（ａ）を天井面に設置した状態を示す断面図。
【図６】同じく第２実施形態である配線基板収容装置における放熱性能を確認するための実験に用いた４種類の配線基板収容装置を概略的に示す断面図。
【図７】同じく実験結果を示すグラフ。
【図８】従来の配線基板収容装置を示し、（ａ）は図１（ａ）相当図、（ｂ）は（ａ）に配線基板を収容しＡ−Ａ線に沿って断面した図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る配線基板収容装置の実施形態について、図面に従い説明する。
【実施例１】
【００２５】
本実施例の配線基板収容装置１０は、蛍光ランプ用の点灯装置を構成するもので、図１に示すように、電子部品１１が配設される配線基板１２、配線基板を収容するケース部材１３、ケース部材と配線基板との電気絶縁をなす絶縁シート１４、配線基板と絶縁シート１４との間に充填される電気絶縁材１５で構成する。
【００２６】
電子部品１１は、本実施例では蛍光ランプを点灯するための点灯装置を構成する複数の電子部品、すなわち、インバータトランス１１ａ、スイッチングトランジスタ１１ｂ、インダクタ１１ｃ、インバータをスイッチング制御するコントロール部１１ｄ、平滑コンデンサ１１ｅ、その他の抵抗等からなる。この各種電子部品の内、インバータトランス１１ａ、インダクタ１１ｃなどの巻線類、スイッチングトランジスタ１１ｂ、抵抗などは発熱を伴う部品となる（図２（ａ））。
【００２７】
配線基板１２は、上記の各電子部品が配設されるもので、本実施例では矩形状の薄い長尺な平板状のエポキシ樹脂からなる合成樹脂で構成され、その表面に銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターン上に上述した複数の電子部品１１が実装して配設され点灯装置が構成される。この場合、発熱を伴う電子部品、すなわち、インバータトランス１１ａ、インダクタ１１ｃ、スイッチングトランジスタ１１ｂなどが、配線基板１２の長手方向両側縁部側に位置し、かつそれらが千鳥状をなすように点状に離間させて配置される（図２（ａ））。
【００２８】
ケース部材１３は図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、熱伝導性の良好な金属、本実施例ではアルミニウムで構成されたケース体１３ａと、このケース体の開口部を覆う蓋ケース１３ｂからなる。ケース体１３ａは、両端部が閉塞され上方に開口部１３ａ１が形成され、下面１３ａ２および両側面１３ａ３を有する縦断面形状が略コ字形をなし矩形状の長尺状をなす箱体に構成する。蓋ケース１３ｂも略同様に縦断面形状が略Ｕ字形をなし矩形の長尺状をなす箱体に構成され、配線基板１２をケース体１３ａ内に支持し収容した後に、ケース体の開口部１３ａ１を覆うように外側から被せるようにして嵌め込まれる。
【００２９】
絶縁シート１４は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる合成樹脂で、ケース部材１３のケース体１３ａに設けられる下側絶縁シート１４ａと、蓋ケース１３ｂに設けられる上側絶縁シート１４ｂで構成される。下側絶縁シート１４ａは、ケース体１３ａと同様に両端部が閉塞され上方に開口部１４ａ１を有し、下面１４ａ２および両側面１４ａ３を有する断面が略コ字状をなす箱状に成形される。すなわち、アルミニウムからなるケース部材１３と配線基板１２や電子部品１１との電気絶縁をなすように、ケース体１３ａの内面、すなわち、下面１３ａ２および両側面１３ａ２に対向し合致して沿う形状の箱体に形成される。
【００３０】
上側絶縁シート１４ｂも蓋ケース１３ｂと同様に両端部が閉塞され下方に開口部１４ｂ１を有し、上面１４ｂ２および両側面１４ｂ３を有する断面が略Ｕ字状をなす箱状に成形され、アルミニウムからなる蓋ケース１３ｂと配線基板１２や電子部品１１との電気絶縁をなすように、蓋ケース１３ｂの内面、すなわち、上面１３ｂ２および両側面１３ｂ２に対向し合致して沿う形状の箱体に形成される。
【００３１】
電気絶縁材１５は、本実施例ではポリウレタン樹脂からなる熱伝導性を有する合成樹脂発泡材からなり、図１（ａ）（ｂ）に示すように、配線基板１２とケース部材のケース体１３ａ両側面１３ａ３側、換言すれば、配線基板１２とケース体１３ａとの間に介在する下側絶縁シート１４ａの両側面１４ａ３側に位置し、かつ千鳥状に点状に離間して配置された発熱を伴う電子部品１１ａ、１１ｂ、１１ｃ等に対向した位置に充填される。これにより、千鳥状に充填された個々の電気絶縁材１５が、発熱を伴う電子部品１１ａ等が実装された配線基板１２裏面側と、下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２から一方の側面１４ａ３および配線基板１２の側面１２ａを越えて配線基板の上面まで若干達するように密着して充填される（図１（ｃ）中の電気絶縁材１５ａ）。
【００３２】
これにより、配線基板１２がケース体１３ａに確実に支持されると共に、配線基板１２の側面１２ａを越えて配線基板の上面まで若干達した電気絶縁材１５ａにより下側絶縁シート１４ａの上縁部および配線基板１２の側面１２ａが押えられ、下側絶縁シート１４ａおよび配線基板１２の長手方向における位置ずれが防止され、下側絶縁シート１４ａをケース体１３ａに確実に支持することができる。同時に電子部品１１→配線基板１２→電気絶縁材１５→下側絶縁シート１４ａ→ケース体１３ａの放熱経路が構成される（図１（ｂ））。
【００３３】
次に、上記に構成される配線基板収容装置１０の組立手順につき説明する。なお、予め配線基板１２の表面に各電子部品１１を実装する。この際、発熱を伴う電子部品、すなわち、インバータトランス１１ａ、インダクタ１１ｃ、スイッチングトランジスタ１１ｂを配線基板１２の長手方向両側縁部側に位置し、かつ千鳥状をなすように点状に離間させて実装する。
【００３４】
次に、予め箱状に成形された下側絶縁シート１４ａを、ケース体１３ａの内面、すなわち、下面１３ａ２および両側面１３ａ３に対向させ合致させるように装着する。次に、下側絶縁シート１４ａの内面の予め指定された位置、すなわち、千鳥状をなすように点状に離間させて実装された発熱を伴う電子部品１１ａ等が対向するケース体１３ａ、すなわち下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２および両側面１４ａ３側に位置して、電気絶縁材１５を、千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布する（図１（ａ））。
【００３５】
次に、上記に塗布された電気絶縁材１５に対して、電子部品１１を実装した配線基板１２を電子部品が上方で、かつ発熱を伴う電子部品１１ａ等が電気絶縁材１５に対応するように、換言すれば、発熱を伴う電子部品１１ａ等が実装された部分の配線基板１２の裏面側と塗布された電気絶縁材１５が接着されるように位置させて、ケース体１３ａの開口部１３ａ１から挿入し、加熱することにより電気絶縁材１５を硬化させ固めて収容する。
【００３６】
この際、電気絶縁材１５が千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布されているので、従来の図８（ｂ）に示すように、配線基板１２は斜めに傾くことなく、略水平に、すなわち、ケース体１３ａの下面１３ａ２に対して傾くことなく支持される。同時に配線基板１２は、電気絶縁材１５によって下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２および両側面１４ａ３、換言すれば、下側絶縁シート１４ａと形状が合致し密着しているケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に連結して固定されるので確実に支持される。
【００３７】
また、この際、電気絶縁材１５は、下側絶縁シート１４ａの底面１４ａ２から一方の側面１４ａ３および配線基板１２の側面１２ａを越えて配線基板の上面まで若干達するように充填され、電気絶縁材１５ａにより下側絶縁シート１４ａの上縁部および配線基板１２の側面１２ａが押えられる（図１（ｃ））。
【００３８】
次に、配線基板１２および電子部品１１を覆うようにしてケース体１３ａの開口部１３ａ１に対して、上側絶縁シート１４ｂを装着した蓋ケース１３ｂの開口部１３ｂ１を被せて両者をネジ等の手段で固定し、蛍光灯用の点灯装置である配線基板収容装置１０が構成される。
【００３９】
この際、図１（ｃ）に示すように、上側絶縁シート１４ｂにおける側面１４ｂ３の下縁部が、下側絶縁シート１４ａの上縁部と蓋ケース１３ｂの側面１３ｂ３との間隔に挟み込まれて保持される。この場合、下側絶縁シート１４ａの上縁部が、配線基板１２の上面まで若干達するように充填された電気絶縁材１５ａにより押えられているので、下側絶縁シート１４ａの上縁部における配線基板１２側への倒れ込み（図中点線および矢印で示す）を極力抑えることができ、上側絶縁シート１４ｂも確実に蓋ケース１３ｂに支持することができる。
【００４０】
上記に構成された蛍光灯用の点灯装置である配線基板収容装置１０は、照明器具に組み込まれて蛍光灯を光源とした照明器具が構成される。すなわち、図３に示すように、２０は照明器具で、直管形の２本の蛍光灯２１を器具本体２２の反射体２３に沿って設置し、反射体の裏側となる器具本体内に点灯装置である配線基板収容装置１０が組み込まれ、天井面Ｘに直付けされるライン形の照明器具２０が構成される。なお、配線基板収容装置１０に収容された配線基板１２の入力端子には電源部からの入力線が接続され、出力端子には出力線が接続され光源である蛍光灯２１に点灯出力が供給される。
【００４１】
上記のように構成された照明器具２０を点灯すると、点灯装置を構成する電子部品、特に発熱を伴う電子部品であるインバータトランス１１ａ、インダクタ１１ｃ、スイッチングトランジスタ１１ｂの温度が上昇し熱が発生する。その熱は、電子部品１１→配線基板１２→電気絶縁材１５→下側絶縁シート１４ａ→ケース体１３ａの放熱経路を介して外部に効果的に放熱される。また、ケース部材１３内に篭った熱も上側絶縁シート１４ｂを介し蓋ケース１３ｂから外部に放熱される。
【００４２】
以上、本実施例によれば、電気絶縁材１５が千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布されているので、配線基板１２は斜めに傾くことなく、自動的に略水平に保った状態で確実に支持し収容することができると共に、水平に保持するための工程が不要となり組立作業を簡易化させることができる。同時に、配線基板１２は、電気絶縁材１５によって下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２および両側面１４ａ３、換言すれば、下側絶縁シート１４ａと形状が合致し密着しているケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に連結して固定されるので確実に支持し収容することができる。
【００４３】
同時に、電気絶縁材１５は、配線基板１２に千鳥状をなうように点状に離間させて実装された発熱を伴う電子部品１１ａ等に対向した位置に千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布されているので、発熱を伴う電子部品１１ａ等から発生する熱を配線基板１２の裏面から熱伝導性を有する電気絶縁材１５介して外部に効果的に放熱される。特に、電気絶縁材１５は絶縁シートの下面１４ａ２および両側面１４ａ３に連結して固定されるので確実に熱がケース体１３ａに伝達されてより効果的に放熱させることができ、上述のように配線基板１２をケース部材１３に確実に支持し収容できる効果を発揮しつつ、部品の信頼性を高めることが可能な配線基板収容装置および照明器具を提供することができる。
【００４４】
また、発熱を伴う電子部品１１ａ等は、配線基板１２に千鳥状をなすように点状に離間させて実装されるので、各発熱部品間における熱的な干渉が少なくなり部品の温度上昇を抑制することもできる。また、電気絶縁材１５は点状に離間させて充填し塗布されるので、使用量を低減させることができコスト的に有利な配線基板収容装置および照明器具を提供することができる。
【００４５】
また、電気絶縁材１５は、下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２から一方の側面１４ａ３および配線基板１２の側面１２ａを越えて配線基板の上面まで若干達するように密着して充填されるので、電気絶縁材１５ａにより下側絶縁シート１４ａの上縁部および配線基板の側面１２ａが押えられ、下側絶縁シート１４ａおよび配線基板１２の長手方向における位置ずれが防止され、下側絶縁シート１４ａをケース体１３ａに確実に支持することができる。また同時に、上側絶縁シート１４ｂにおける側面１４ｂ３の下縁部が下側絶縁シート１４ａの上縁部と蓋ケース１３ｂの側面１３ｂ２との間隔に挟み込まれて保持され、下側絶縁シート１４ａの上縁部が、配線基板１２の上面まで若干達するように充填された電気絶縁材１５ａにより押えられているので、下側絶縁シート１４ａの上縁部における配線基板１２側への倒れ込みを極力抑えることができ、上側絶縁シート１４ｂも確実に蓋ケース１３ｂに支持することができる。
【００４６】
以上、本実施例において、電気絶縁材１を千鳥状をなすように点状に離間させて充填し塗布したが、図４（ａ）に示すように、ケース部材１３の両側面１３ａ３側にそれぞれが対向するように点状に離間して充填するようにしてもよい。この場合、発熱を伴う電子部品１１ａ等もケース部材１３の両側面１３ａ３側にそれぞれが対向するように点状に離間して位置させ配線基板１２に実装して配設する。これによれば、配線基板１２を自動的に略水平に保った状態で確実に支持し収容することができ、組立作業を簡易化させることができ、さらに配線基板１２をケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に連結して確実に支持し収容することができると共に、各電子部品を、デッドスペースを少なくして効果的に配置して実装することが可能となり、配線基板の小形化さらには配線基板収容装置の小形化を達成することができる。
【００４７】
また、図４（ｂ）に示すように、下側絶縁シート１４ａの下面１４ａ２および両側面１４ａ３に貫通する開口１４ａ４を形成し、電気絶縁材１５を、この開口１４ａ４を介してケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に向けて充填するように構成してもよい。これによれば、電気絶縁材１５とケース体１３ａが直接接触して連結されるので、より効果的に熱をケース部材１３に伝達することができ、一層効果的な放熱を行うことができると共に、配線基板１２をより強固にケース体１３ａに支持し収容することができる。この場合、開口１４ａ４は絶縁シート１４の下面１４ａ２若しくは両側面１４ａ３のいずれか一方に設けるようにしてもよい。
【００４８】
また、ケース部材１３をアルミニウムからなる金属で構成したが、図４（ｃ）に示すように、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の電気絶縁性を有する合成樹脂で構成してもよい。この場合には電気絶縁のための絶縁シートを省略し、電気絶縁材１５をケース体１３ａの下面１３ａ２および両側面１３ａ３に直接充填し塗布するように構成する。これによれば、配線基板１２を直接ケース体１３ａに支持し収容することができると共に、熱を電気絶縁材１５から直接ケース部材１３に伝達させることができる。なお、変形例を示す図４には、図１〜図３と同一部分に同一の符号を付し詳細な説明は省略した。
【実施例２】
【００４９】
本実施例は、発熱を伴う電子部品の熱をより確実に放熱させると共に、配線基板を確実に支持し収容するようにしたものである。すなわち、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ケース部材１３は、実施例１と同様にアルミニウムからなるケース体１３ａと蓋ケース１３ｂで構成すると共に、ケース体１３ａの下面と配線基板１２との間に設けられる絶縁シート１４を有して構成する。
【００５０】
絶縁シート１４は、下側絶縁シート１４ａと上側絶縁シート１４ｂからなり、特に下側絶縁シート１４ａとケース体１３ａの下面との間に隙間ｓを有して設けられると共に、配線基板１２の裏面側に実装された発熱を伴う電子部品１１ａに対向した位置に開口部１４ａ５を形成し、開口部の開口面積ｓ１を、発熱を伴う電子部品１１ａの開口部対向面積ｓ２と略同等以上となし（ｓ１≧ｓ２）、この開口部１４ａ５を介して電気絶縁材１５が隙間ｓに充填されるように構成する。なお、隙間ｓは、合成樹脂からなる絶縁シート１４の撓みなどによって生じる約１ｍｍ程度の隙間である。また、電気絶縁材１５は電子部品１１ａの周囲を囲むように充填されている。
【００５１】
上記構成によれば、発熱を伴う電子部品１１ａの熱をより確実にケース部材１３に伝達して、より効果的に放熱できることが次の実験により確かめることができた。すなわち、配線基板１２の裏面に発熱を伴う電子部品１１ａを実装し、この電子部品の周囲を囲むようにして電気絶縁材１５を下側絶縁シート１４ａとの間に充填した４種類（図６（Ａ）〜（Ｄ））の構成の配線基板収容装置で比較した。
【００５２】
先ず、下側絶縁シート１４ａをケース部材１３の下面に完全に密着した構成（図６（Ａ））、下側絶縁シート１４ａとケース部材１３の下面との間に故意に約１ｍｍの隙間ｓを形成した構成（図６（Ｂ））、下側絶縁シート１４ａとケース部材１３の底面との間に１ｍｍの隙間ｓを形成し、かつ配線基板１２に実装された発熱を伴う電子部品１１ａに対向した位置に開口部１４ａ５を形成し、開口部の開口面積ｓ１を電子部品１１ａの開口部対向面積ｓ２の略１５％の大きさとし、この開口部１４ａ５からケー支部材１３に向けて電気絶縁材１５を充填した構成（図６（Ｃ））、下側絶縁シート１４ａとケース部材１３の底面との間に１ｍｍの隙間ｓを形成し、かつ配線基板１２に実装された発熱を伴う電子部品１１ａに対向した位置に開口部１４ａ５を形成し、開口部の開口面積ｓ１を電子部品１１ａの開口部対向面積ｓ２の略同一の大きさとし、この開口部１４ａ５からケー支部材１３に向けて電気絶縁材１５を充填した構成（図６（Ｄ））の各構成における発熱を伴う電子部品１１ａの温度上昇値（ｄｅｇ）を測定した。
【００５３】
なお、発熱を伴う電子部品１１ａは、蛍光灯用の点灯装置におけるインバータの前段に配置され、作動時に常時電流が流れるサイリスタを配線基板１２の裏面側に実装した。サイリスタは約６ｍｍ角であり、図６（Ｃ）の構成における開口部１４ａ５は約２．３３ｍｍ角に形成し、開口部の開口面積ｓ１を電子部品１１の開口部対向面積ｓ２の略１５％（ｓ１≒１５／１００ｓ２）に構成し、図６（Ｄ）の構成における開口部１４ａ５は約６ｍｍ角に形成し、開口部の開口面積ｓ１と電子部品１１の開口部対向面積ｓ２を略同等（ｓ１≒ｓ２）に構成した（図５（ｂ））。
【００５４】
上記実験の結果を図７のグラフに示す。このグラフは、図６のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに示す各構成の配線基板収容装置における発熱を伴う電子部品１１ａの温度上昇値（ｄｅｇ）をプロットしたもので、グラフ中ａ点は図６（Ａ）の構成における温度上昇値、ｂ点は図６（Ｂ）の構成における温度上昇値、ｃ点は図６（Ｃ）の構成における温度上昇値、ｄ点は図６（Ｄ）の構成における温度上昇値をそれぞれ示している。
【００５５】
上記から明らかなように、ａ点とｄ点の温度上昇値（ｄｅｇ）は、略同様の値であり、図６（Ｄ）の構成でも、図６（Ａ）の構成と略同等の放熱性能を有することが明らかになった。これは、下側絶縁シート１４ａに隙間が形成されていても、開口部１４ａ５の開口面積ｓ１を電子部品１１ａの開口部対向面積ｓ２と略同等以上となし（ｓ１≧ｓ２）、この開口部１４ａ５を介して電気絶縁材１５が隙間ｓに充填されるように構成すれば、下側絶縁シート１４ａをケース部材１３の底面に完全に密着した構成（図６（Ａ））と同程度の良好な放熱性能を発揮することができることが確認された。
【００５６】
したがって、本実施例における構成の配線基板収容装置１０によれば、合成樹脂からなる絶縁シート１４の撓み等によって生じる約１ｍｍ程度の隙間が絶縁シート１４とケース部材１３との間に形成されても良好な放熱性能を発揮することができる。さらに、樹脂からなる電気絶縁材１４の硬化までに衝撃等で絶縁シート１４とケース部材１３との間に隙間が形成されても良好な放熱性能を発揮することができる。さらには、蛍光灯用の点灯装置において、図５（ｃ）に示すように、例えば、ケース部材１３の下面側が天井面Ｘ等に設置された場合には、配線基板１２および電子部品１１等の重さで下側絶縁シート１４ａがケース体１３ａの下面から離れる方向に重力がかかり隙間ｓが形成され易くなる。しかし、この場合でも良好な放熱性能を発揮することができる。これらから明らかなように、本実施例の配線基板収容装置１０によれば、絶縁シート１４とケース部材１３との間に隙間ｓが生じた場合でも、確実に放熱路を確保することができ、良好な放熱性能を発揮することができる。
【００５７】
なお、本実施例を示す、図５、図６には、実施例１の図１〜図４と同一部分に同一符号を付し詳細な説明は省略した。また、本実施例のおける他の構成、作用、作用効果、変形例等は実施例１と同様である。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 配線基板収容装置
１１ 電子部品
１２ 配線基板
１３ ケース部材
１４ 絶縁シート
１４ａ４、１４ａ５ 開口部
１５ 電気絶縁材
ｓ 隙間
２０ 照明器具
２１ 光源
２２ 器具本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が配設された配線基板と；
配線基板を収容するケース部材と；
配線基板とケース部材の両側面側に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材と；
を具備していることを特徴とする配線基板収容装置。
【請求項２】
前記ケース部材は、金属で構成すると共に、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる絶縁シートを有し、絶縁シートはケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、開口部の開口面積を電子部品の開口部対向面積と略同等以上となし、開口部を介して前記電気絶縁材が隙間に充填されることを特徴とする請求項１記載の配線基板収容装置。
【請求項３】
前記ケース部材は、金属で構成すると共に、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる断面が略コ字状をなす絶縁シートを有し、絶縁シートは側面がケース部材の側面と対向しケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、前記電気絶縁部材が絶縁シートの側面および配線基板の側面に達するように充填されると共に、開口部を介して隙間に充填されることを特徴とする請求項１記載の配線基板収容装置。
【請求項４】
光源を点灯させる点灯装置を構成する請求項１ないし３いずれか一記載の配線基板収容装置と；
配線基板収容装置を有する器具本体と；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【請求項１】
電子部品が配設された配線基板と；
配線基板を収容するケース部材と；
配線基板とケース部材の両側面側に位置し点状に離間して充填される電気絶縁材と；
を具備していることを特徴とする配線基板収容装置。
【請求項２】
前記ケース部材は、金属で構成すると共に、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる絶縁シートを有し、絶縁シートはケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、開口部の開口面積を電子部品の開口部対向面積と略同等以上となし、開口部を介して前記電気絶縁材が隙間に充填されることを特徴とする請求項１記載の配線基板収容装置。
【請求項３】
前記ケース部材は、金属で構成すると共に、ケース部材の下面と配線基板との間に設けられる断面が略コ字状をなす絶縁シートを有し、絶縁シートは側面がケース部材の側面と対向しケース部材との間に隙間を有して設けられると共に、配線基板に実装された発熱を伴う電子部品に対向した位置に開口部を形成し、前記電気絶縁部材が絶縁シートの側面および配線基板の側面に達するように充填されると共に、開口部を介して隙間に充填されることを特徴とする請求項１記載の配線基板収容装置。
【請求項４】
光源を点灯させる点灯装置を構成する請求項１ないし３いずれか一記載の配線基板収容装置と；
配線基板収容装置を有する器具本体と；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２２５７６２（Ｐ２０１０−２２５７６２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７０１４３（Ｐ２００９−７０１４３）
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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