JP2008034129A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型でしかも量産化に適する放電灯点灯装置を提供すること。
【解決手段】放電バルブが差し込まれるソケットと、このソケットに接続され、一次巻線、二次巻線及びコアから成るトランスを具備するイグナイタ部とを有する放電灯装置であって、前記イグナイタ部は、有底の空洞部を有するイグナイタ枠体と、このイグナイタ枠体の外周に前記一次巻線を、内周にコアを含む前記二次巻線をそれぞれ挿入して構成するトランスとからなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車の前照灯などに用いられる放電灯の点灯装置に関する。

近年、自動車の前照灯などにも輝度の高い放電灯が用いられるようになってきている。このような放電灯において、放電灯のソケットにイグナイタが接続されるが、このイグナイタには、比較的容積をとるトランスが必要である。このトランスはランプ口金などのスペースに収納される構造とされる。

例えば特許文献１では、樹脂製のボビンを用いて一次巻線と二次巻き線を分離させたトランスを用い、このトランスをケースの箱状部分に収納構造としている。

しかし、このような構造にすると、一旦トランスを製造してケースに収納する工程を取ることになり、点灯装置として、大きくなると共に、製造の工程が増え、コストが上昇するという問題点があった。
特開２００５−７２０１０号公報

本発明は上記のような、従来の放電灯点灯装置の問題点にかんがみてなされたもので、小型でしかも量産化に適する放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１によれば、放電バルブが差し込まれるソケットと、このソケットに接続され、一次巻線、二次巻線及びコアから成るトランスを具備するイグナイタ部とを有する放電灯装置であって、前記イグナイタ部は、有底の空洞部を有するイグナイタ枠体と、このイグナイタ枠体の外周に前記一次巻線を、内周にコアを含む前記二次巻線をそれぞれ挿入して構成するトランスとからなることを特徴とする放電灯点灯装置を提供する。

本発明によれば、小型で安価な、あるいは同じ大きさで安価かつ高出力で起動性の優れた放電灯点灯装置が得られる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。後述するように本発明の特徴の１つは、放電バルブが差し込まれるソケット、及びこのソケットに接続されるイグナイタのトランスの構造にある。

発明の理解を容易にするため、本発明の実施形態の特徴部分の詳細を説明する前に、放電灯の点灯装置の電気回路を述べる。

図１において、１１は直流電圧源であり、この電圧源１１の電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２において直流電圧源１１の電圧を例えば３６０Ｖ〜４００Ｖ程度に昇圧する。昇圧された電圧をＤＣ／ＡＣインバータ１３に供給し、例えばスイッチング素子４個を使用したフルブリッジ回路で数百Ｈｚのスイッチング動作を行い矩形波を生成する。

１４は制御回路であり、ＤＣ／ＡＣインバータ１３が生成される出力電流Ｉと電圧Ｖから電力を求め、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の発生する電力が、例えば３５Ｗで一定になるように制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２、ＤＣ／ＡＣインバータ１３、制御回路１４は、インバータ１５を構成する。

インバータ１５は、例えば４００Ｖと１ｋＶの直流電圧を出力する。インバータ１５では、ＤＣ／ＡＣインバータ１３は給電線１６１と１６２を用いて４００Ｖをイグナイタ部１７に送電する。またＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、給電線１６３を用いて１ｋＶをイグナイタ部１７に送電する。給電線１６１〜１６３は、全部をまとめてシールドを施すか、給電線そのものにシールドが施されたものを使用する。

１８は、イグナイタ部１７と一体的に形成され、例えば放電バルブであるＨＩＤバルブ１９と嵌合させ、イグナイタ１７が発生する高圧パルス電圧を供給するソケットである。図１に示したイグナイタ１７の電気回路図の一例を図２に示す。

すなわち、２１１〜２１３は、インバータ１５から取り出される給電線１６１〜１６３と電気的に接続される接続端子であり、接続端子２１１は給電線１６１と、接続端子２１２は給電線１６２と、接続端子２１３は給電線１６３と、各々接続されている。接続端子２１１はコンデンサＣ１の一端に接続されると共に、細長いコアで構成される開磁路型のトランスＴＲの二次側巻線の一端に接続される。

接続端子２１２は、コンデンサＣ１の他端、コンデンサＣ２とトランスＴＲの一次側巻線ｎ１の一端にそれぞれ接続される。接続端子２１３はコンデンサＣ２の他端に接続されると共に放電ギャップ２２を介してトランスＴＲの一次側巻線の他端に接続される。トランスＴＲの二次側巻線ｎ２の他端はソケット１８を介してＨＩＤバルブ１９の一方の電極に、接続端子２１２はソケット１８を介してＨＩＤバルブ１９の他方の電極にそれぞれ接続される。

イグナイタ部１７のソケット１８は、ＨＩＤバルブ１９の口金に直接嵌合できる形状になっており、トランスＴＲはソケット１８の端部に配置してある。インバータ１５は金属ケースに収納し磁気シールドが施される。また、イグナイタ部１７は例えば磁気シールドされる。

上記ＨＩＤバルブ１９とイグナイタ部１７は、構造的には、図３に示すようになっている。上記給電線１６１，１６２，１６３は入力コネクタ３２を介してイグナイタ部１７に接続されている。図４にこの装置のイグナイタ部１７の構造を示し、図３に示した装置の側面図を図５に示す。

図５に示した放電灯装置のＡ−Ａでの断面で、コアとその周囲に巻かれた二次巻線が挿入されていない状態を図６に示した。即ち、イグナイタ枠体６１には、ＨＩＤバルブ１９の方向に対して軸が横方向に向けられ有底の空洞部６２と、この空洞部６２の周囲に隔壁６３を介して設けられた有底の一次巻線溝部６４を有する構造となっている。この一次巻線部６４には、トランスＴＲの一次巻線ｎ１が挿入される。空洞部６２は円筒形状であり、入り口よりも底部が少し狭くなったテーパ構造を有している。

図７に、図５に示した放電灯装置のＡ−Ａで切ったときの断面斜視図を示す。上記イグナイタ枠体６１の空洞部６２には、その周囲に、二次巻線ｎ２に挿入すると共に二次巻線の巻線内に円柱の棒状コア６６が、二次巻線ｎ２の高電位端子側が奥になるように挿入される。二次巻線ｎ２と棒状コア６６を挿入した状態の斜視図が図４である。

棒状コア６６の周囲に巻かれた二次巻線ｎ２と、イグナイタ枠体６１の一次巻線溝部６４内に設けられた一次巻線ｎ１によりトランスＴＲが構成される。なお、棒状コア６６は例えばＮｉＺｎ（ニッケル亜鉛）により製造される。

このように、イグナイタ枠体６１にトランスＴＲの一次巻線ｎ１が一体に設けられ、空洞部６２に二次巻線ｎ２と棒状コア６６を入れるだけでイグナイタと一体的にトランスＴＲが形成される。

従来の放電点灯装置では、樹脂製ボビンを用いて一次巻線と二次巻線を分離させており、このトランスを箱状部分に収納している。この場合、独立したボビンが必要であり、部材の数が嵩み、かつボビンケースが分離されていることから、端面における絶縁性が期待できず、封入樹脂の接着性に頼った絶縁構造となっている。

これに対して、本発明のこの実施形態のような構成によれば、組み立てが容易になると共に高電位の確実な孤立化が両立可能となり、充填樹脂の剥離などによる高電位漏れを確実に抑制でき、信頼性が向上する。結局、この実施形態によれば、充填樹脂の接着力に頼ることなく安全性、信頼性を向上させることができる。また部材の数の低減によるコストダウンと小型軽量化にも貢献する。

図８は、イグナイタ部１７を斜め下方から見た斜視図であり、図９は、イグナイタ部１７を逆さにして左斜めから見た斜視図であり、図１０はイグナイタ部１７を、ＨＩＤバルブ１９のソケットとの嵌合面から見た斜視図である。図８及び図９において、符号８１はＨＩＤバルブ１９との結合面に対する対向面であり、符号８２はトランスＴＲの棒状コア６６及び駆動回路の挿入面である。

このように、ＨＩＤバルブ１９の嵌合方向と棒状コア６６や駆動部品の収納開口部が同一面あるいは対向面以外の面に設けられている。

従来の放電灯点灯装置では、ケース部と蓋部に多くの凸凹嵌合を設置する必要があり、スペース的にも重量的にも不利である。また、金型構造も複雑でコスト的にも不利である。更にきわめて薄い樹脂壁により高電圧を支える必要があり信頼性の面でも耐久性の面で不利となる。

これに対して本発明一実施形態の上記構造によれば、同一面に対向電位が存在しないので複雑な構造を設けることなく高電位の確実な孤立化を両立させることが可能となり、ケース樹脂のクラック等による高電位漏れを確実に抑制でき信頼性を向上させることができる。したがって、シンプルな造型でありながら、安全性、信頼性を向上させることができ、小型軽量化にも貢献する利点がある。

図１１はこの実施形態の放電灯点灯装置の側面図であり、図１２は図１１におけるＡ−Ａから見た断面図であり、図１３は、この断面部の斜視図である。

棒状コア６６が挿入できるスペースを有した二次巻線ｎ２は、有底の空洞部６２に挿入されるが、二次巻線ｎ２の奥の方が高電位端子部１２１となり、開口部付近が低電位端子部１２２となる。符号１２３は、イグナイタ枠体６１に一体成形され、二次巻線ｎ２に接続されたバスバーである。このように二次巻線ｎ２の高電位端子部１２１は外部から奥まった位置でバスバー１２３に接続されているので高電圧に耐えられる。

従来の放電灯点灯装置では、トランス及び駆動部品の収納スペースにおける開口部はトランス側面から収納する構造になっている。このため、端部の高電位部も他端の低電位部とほぼ同等の深さになっており、周辺への絶縁は封入される樹脂の接着力に頼ることになる。したがって、封入樹脂の剥離やクラック、封入時のボイドの混入などにより高電位漏れが生ずるおそれがある。

これに対して、本発明のこの実施形態によれば図１２に示されているように、高電位端子部１２１は棒状コア６６と二次巻線ｎ２が挿入される空洞部６２の底面に位置することになり、かつこの空洞部６２の開口部まではトランス全長分の深さを有することになる。したがって、封入樹脂の剥離やクラックなどが生じても高電位漏れを確実に抑制でき信頼性が向上する利点がある。結局、本発明一実施形態のこの構造は、シンプルな造型でありながら、安全性、信頼性を向上させることができ、小型軽量化にも貢献することになる。

また図１４は、ＨＩＤバルブ１９とイグナイタ部１７から成る、この実施形態の放電灯点灯装置の断面図であり、図１５は、図１４の点灯装置のイグナイタ部１７の拡大断面図である。また、図１６は図１５に示す断面図のトランスＴＲを形成している部分の斜視図である。

イグナイタ枠体６１内に挿入される、二次巻線ｎ２と棒状コア６６は、円筒状の有底開口を有する空洞部６２に入れられる。

このようにＨＩＤバルブ１９のソケット１８との嵌合方向と直角の方向にしかも、棒状コア６６に巻かれる二次巻線ｎ２の高電位端子部１２１が奥になるように挿入される。この棒状コア６が挿入される空洞部６２は略円筒の形状を有している。図示されていないが、後述するように二次巻線の端部はバスバー１５１と接続されており、放電バルブ１９のソケット側の電極に接続されている。

従来の放電灯点灯装置では、トランス及び駆動部品の収納スペースにおける開口部は、トランス側面から収納するような構造となっている。したがって、長丸あるいは真円断面のトランスを樹脂封入する場合、少なくとも開口面側は角型となってしまい、この隙間を生める量の封入樹脂が必要になる。

これに対して本発明の上述の構造によれば、丸断面のトランス形状に対して、同一の外形の収納部とすることができ、従来の構造では角部において生じた過剰な樹脂を削減することができる利点がある。

なお、上記実施形態の説明では空洞部の断面を円形としていたが、楕円などの形状であってもよい。

図１７に、本発明一実施形態においてできあがったイグナイタ部１７の一部切欠斜視図を示し、図１８に棒状コアの中心において切断した断面の斜視図を示す。また、図１９に棒状コアの中心において切断した断面図を示す。図１７に示すように、イグナイタ部１７の周囲にカバー１７１が固定される。このカバー１７１の棒状コアの中心軸に対応する前面に小径の注入口１７２が設けられる。空洞部６２に二次巻線ｎ２と棒状コア６６が挿入され、カバー１７１が取り付けられた後、注入口１７２から封入のための樹脂が注入される。

このように、イグナイタ部のカバーの棒状コア６６の中心軸に対応する部分に注入口１７２を設けてこの注入口１７２から樹脂を注入して封入する。

従来の放電灯点灯装置では、トランス及び駆動部品の収納スペースにおける開口部は、トランス側面から収納するような構造になっている。封入樹脂の剥離やクラック、封入時のボイド混入などにより、高電位漏れが生じるおそれがあり、封入樹脂の注入口はケース材で覆う必要があった。

これに対して本発明の上述の構造によれば、封入樹脂の注入口の正面は、きわめて強固な絶縁体であるＮｉＺｎ製のコアが位置することになるので、従来装置のように別途、ケース材で覆う必要がなくなった。したがって、シンプルな造型でありながら、安全性、信頼性を向上させることができ、小型軽量化にも貢献する。また、ケース組み立て終了後に樹脂の注入が可能となり、工程管理上の利点も生ずる。

本発明のこの実施形態のイグナイタ部１７において、空洞部６２に挿入される二次巻線ｎ２及び棒状コア６６を抜いた状態の側面図を、図２０に示す。図２０のＣ−Ｃの部分において切断した断面図を図２１に示し、二次巻線ｎ２と一次巻線ｎ１とこの一次巻線ｎ１内に棒状コア６６を挿入した状態のＣ−Ｃの部分で逆方向に見た断面図を図２２に示す。

空洞部６２の底部において、例えば平角巻線を用いた二次巻線ｎ２の高圧側の端子と接続される端子２０１を有する屈曲形状を有するバスバー１２３が一体成型により、イグナイタ枠体６１内に設けられる。上述したように、このバスバー１２３は図１５に示したバスバー１５１と接続されており、ＨＩＤバルブ１９のソケット１８に接続されている。

二次巻線ｎ２と上記バスバー１２３の接続は、棒状コア６６を挿入する空洞部６２から溶接により行う。その後二次巻線ｎ２を巻いた棒状コア６６を挿入し図１７、図１８により説明したように、樹脂を封入することにより、二次巻線ｎ２や棒状コア６６を密閉する。これによって異物の混入やリーク放電を防止する。

従来装置では、トランスや駆動部品の収納スペースにおける開口部は、トランスの側面から収納しており、高電位部の接合を行うスペースをトランスの近くに大きく設ける必要があり、接合した後、この部分を覆う構造とする必要もあった。

これに対して本発明の上記実施形態の構造によれば、棒状コアを挿入する空洞部から溶接器具を挿入して高電位端子部の二次巻線とバスバーの接続を行うことができる。したがって溶接した後には、空洞部には棒状を挿入するので、無駄な空間が残らずまた、周囲に対しても自然と沿面距離が確保され、沿面距離を確保するために複雑な構造のケースなどを必要としない利点がある。

本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々変形して実施可能である。

例えば、上記実施形態では、棒状コアを用いた例について説明したが、一般的にはコアであればよい。また、上記実施形態では、コアがイグナイタ枠体に挿入される方向がＨＩＤバルブのソケットに差し込まれる方向と交差する方向の場合について述べたが、本発明はこれに限られず、両方向が同一の方向であっても良い。

要するに本発明は、一次巻線と二次巻線とコアから成るトランスを別に設けてイグナイタ部に設置するのでなく、このトランスがイグナイタ部に一体となって取り付けられていればよく、またソケットを有しないランプ一体型の放電灯点灯装置にも適用可能である。

本発明一実施形態による放電灯点灯装置の回路構成例を示す図。 図１に示した回路構成において、イグナイタの電気的攻勢を説明するための図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置の斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置の側面図。 本発明一実施形態におけるイグナイタ枠体の構造を示す断面図。 本発明一実施形態におけるイグナイタ枠体の構造を示す断面斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置の側面図。 図１１に示した本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の断面図。 図１１に示した本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の断面斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置の断面図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の断面図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の断面斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部のカバーを被せた状態の斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部のカバーを被せた状態の断面斜視図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部のカバーを被せた状態の断面図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の二次巻線と棒状コアを抜いた状態の側面図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の二次巻線と棒状コアを抜いた状態の断面図。 本発明一実施形態における放電灯点灯装置のイグナイタ部の二次巻線と棒状コアを挿入した状態の断面図。

符号の説明

１１・・・直流電源、
１２・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ、
１３・・・ＤＣ／ＡＣコンバータ、
１４・・・制御回路、
１５・・・インバータ、
１６１，１６２，１６３・・・給電線、
１７・・・イグナイタ部、
１８・・・ソケット、
１９・・・ＨＩＤバルブ、
ＴＲ・・・トランス、
ｎ１・・・一次巻線、
ｎ２・・・二次巻線、
３２・・・入力コネクタ、
６１・・・イグナイタ枠体、
６２・・・空洞部、
６３・・・隔壁、
６４・・・一次巻線溝部、
１２１・・・高電位端子部、
１２２・・・低電位端子部、
１２３，１５１・・・バスバー、
１７１・・・カバー、
１７２・・・注入口。

Claims (7)

1. 放電バルブが差し込まれるソケットと、このソケットに接続され、一次巻線、二次巻線及びコアから成るトランスを具備するイグナイタ部とを有する放電灯装置であって、
   前記イグナイタ部は、
   有底の空洞部を有するイグナイタ枠体と、このイグナイタ枠体の外周に前記一次巻線を、内周にコアを含む前記二次巻線をそれぞれ挿入して構成するトランスとからなることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 前記トランスは、前記二次巻線の高電位端子側が前記空洞部の底部にくるように、前記空洞部に挿入されてなることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 前記空洞部の開口部が、前記放電バルブが前記ソケットに差し込まれる方向に対して、同一面あるいは対向する面以外の面にあることを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
4. 前記トランスは、前記二次巻線の低電位端子側が前記空洞部の開口部にくるように、前記空洞部に挿入されてなることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
5. 前記空洞部は、円筒形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の放電灯点灯装置。
6. 前記ソケットに設けられる一方の電極と前記二次巻線の高電位端子側は、前記イグナイタ枠体に一体形成されたバスバーにより接続され、このバスバーと前記二次巻線の高電位端子側は、前記空洞部の底部において、前記コアが挿入される前に、溶接により接続されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１記載の放電灯点灯装置。
7. 放電バルブが差し込まれるソケットと、このソケットに接続され、一次巻線、二次巻線及びコアから成るトランスを具備するイグナイタ部とを有する放電灯装置であって、
   前記イグナイタ部は、
   有底の空洞部を有するイグナイタ枠体の外周に前記一次巻線を、内周にコアを含む前記二次巻線をそれぞれ挿入し、少なくとも前記コアを覆う前記コアの前面の中心に対応する位置に穴が形成されたカバーから構成し、
   前記穴から封止材を注入し、前記穴を封止したことを特徴とする放電灯点灯装置。

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