CN100453899C - 放电灯点亮装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明放电灯点亮装置实施方式，包含：插入放电灯灯泡的灯座、具有次级线圈的一端连接该灯座而另一端连接第1驱动线并且次级线圈的一端连接第2驱动线而另一端通过放电间隙连接第3驱动线的初级线圈组成的线圈，以及插入该线圈的磁心和填充在该磁心与所述初级线圈和次级线圈之间的树脂的变压器、以及连接在所述第2驱动线与所述第3驱动线之间的电容器；将所述变压器并排配置在所述灯座的旁边。

Description

放电灯点亮装置

有关申请的交叉参考

本申请以2004年5月10日提出的日本国专利申请2004-139895和2005年4月13日提出的日本国专利申请2005-115977的优先权利益为基础。在此引用该日本国申请的内容并将其编入本说明。

发明领域

本发明涉及期望汽车前照灯等进深厚度小的放电灯的点亮装置。

背景技术

近年来，汽车的前照灯等中一直在采用亮度高的放电灯。汽车前照灯中采用高亮度放电灯时，为了确保发动机室的空间，希望从放电灯灯座往进深方向的厚度小。

然而，高亮度放电灯中，放电灯的灯座一般连接点火器，该点火器需要比较占据容积的变压器。因此，存在包含灯座和点火器的点亮装置变厚的问题。

于是，如日本国专利公开2004-206974号公报所示，考虑使驱动线用的布线的引出方向朝向灯座配合面的方向，将所述点亮装置做薄。

然而，这样做，使放电灯灯泡存在于驱动线引出方向，因而需要使引出的驱动线加大弯曲，在操作性和耐久性方面存在问题。而且，点火器使用通常用的变压器时，次级线圈产生的电压有可能在线圈产生沿面放电或电晕放电，自然使供给放电灯灯泡的功率受到限制。因此，不能对放电灯加高压，存在不能方便且快速地进行放电灯点亮启动的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种适合作为汽车前照灯的放电灯点亮装置。根据一本发明放电灯点亮装置实施方式，提供一种放电灯点亮装置，包含插入放电灯灯泡的灯座、具有次级线圈的一端连接该灯座而另一端连接第1驱动线并且次级线圈的一端连接第2驱动线而另一端通过放电间隙连接第3驱动线的初级线圈组成的线圈，以及插入该线圈的磁心和填充在该磁心与所述初级线圈和次级线圈之间的树脂的变压器、以及连接在所述第2驱动线与所述第3驱动线之间的电容器；将所述变压器并排配置在所述灯座的旁边。

附图说明

图1是示出一本发明实施方式的放电灯点亮装置的电路组成例的图。

图2是对图1所示的电路组成详细说明点火器的结构用的图。

图3是示出一本发明实施方式的点亮装置外观的立体图。

图4是示出一本发明实施方式的点亮装置内部结构的立体图。

图5是示出一本发明实施方式的点亮装置结构的俯视图。

图6是示出图5的点亮装置中变压器TR的A-A剖面的图。

图7是示出一本发明实施方式的树脂制线圈架的结构的截面图。

图8是示出一本发明实施方式的树脂制的线圈架的结构的局部剖切立体图。

图9是示出一本发明实施方式的树脂制线圈架结构的从另一方向看的局部剖切立体图。

图10是示出一本发明实施方式的树脂制线圈架结构的又一从另一方向看的局部剖切立体图。

图11A是示出另一本发明实施方式的变压器TR的电组成图。

图11B是该变压器TR的外观图。

图11C是从图11B的A方向看该变压器TR的图。

图11D是该变压器TR的截面图。

图11E是图11D所示变压器TR的线圈部分的放大截面图。

图12是说明图3所示点火器的工作用的图。

图13A是示出又一本发明实施方式的变压器结构的截面图。

图13B是示出又一本发明实施方式的变压器结构的截面图。

具体实施方式

用附图说明本发明的实施方式。如后文所述，本发明的一个特征是，插入放电灯灯泡的灯座与连接灯座的点火器的变压器的关系。为了便于理解本发明，在详细说明本发明实施方式的特征之前，先说明放电灯点亮装置的电路。

图1中，11是直流电压源，此电压源11的电压供给DC/DC(直流/直流)变换器12。DC/DC变换器12中，将直流电压源11的电压例如升压到360V~400V。将升压后的电压供给DC/AC(直流/交流)变换器13，在例如使用4个开关元件的触发电路进行几百Hz的开关动作，从而产生矩形波。

14是控制电路，从DC/AC变换器13产生的输出电流I和电压V求出功率，并将DC/DC变换器12产生的功率控制成固定为例如35W。DC/DC变换器12、DC/AC变换器13、控制电路14构成逆变器15。

逆变器15例如输出400V和1kV的直流电压。逆变器15中，DC/AC变换器13用驱动线161和162对点火器17供电400V。而且，DC/DC变换器12用驱动线163对点火器17供电1kV。驱动线161～163使用全部合在一起施加屏蔽或驱动线本身施加屏蔽的。

18是灯座，与点火器17综合为一体地形成，并且与例如作为放电灯灯泡的H I D灯泡19嵌合，供给点火器17产生的高压脉冲电压。图2示出一例图1所示的点火器17的电路图。

即，211～213是与从逆变器15抽出的驱动线161～163电连接的连接端子，连接端子211连接驱动线161，连接端子212连接驱动线162，连接端子213连接驱动线163。连接端子211连接电容器C1的一端，同时还连接用存在端面的细长磁心构成的磁路开放型变压器TR的次级线圈的一端。

连接端子212分别连接电容器C1的另一端、电容器C2的一端和变压器TR的次级线圈的一端。连接端子213连接电容器C2的另一端，同时还通过放电间隙22连接变压器TR的次级线圈的另一端。变压器TR的次级线圈的另一端通过灯座18连接HID灯泡19的一个电极，连接端子211通过灯座18连接HID灯泡19的另一电极。

点火器17的灯座18形成能直接嵌合到HID灯泡19的灯头的形状，并且在灯座18的端部配置变压器TR。逆变器15收装在金属盒中，并加以磁屏蔽。对点火器17例如进行磁屏蔽。

图3示出图2中灯座18和带有盖体的状态的点火器17的基于一本发明实施方式的组成例的立体图。图3中表示成去除驱动线161、162、163。

图4示出图3中点火器17去除盖体后的结构。图4中示出驱动线161、162、163。图5示出从上方看图4所示的点火器17和灯座18的结构的俯视图，图6示出图5所示变压器TR的A-A剖视图。

如图6所示，变压器TR具有的结构为：在连接灯座18方的端子的次级线圈n2的上方端产生高压。在上方的端部具有次级线圈n2伸出棒状磁心62的结构。在棒状磁心62与次级线圈n2之间以及次级线圈n2和棒状磁心62的上方的凹部填充树脂63。作为该树脂63的材料，例如使用凝胶、环氧树脂、硅、聚氨酯等。

实际上并非将变压器TR的初级线圈和次级线圈直接叠层，而是通过规定形状的树脂制线圈架进行叠层。图7示出这种树脂制线圈架71的截面图，图8示出其局部剖切的立体图。图9和图10还示出这种树脂制线圈架的结构。图7和图8中，在树脂制线圈架72的中央设置插入棒状磁心62和次级线圈的中央空腔73。该中央空腔73沿轴向设置往内侧伸出的多条肋74。

编号75是嵌入变压器TR的初级线圈n1用的有底的线圈用空腔，编号76示出加长圆面距离用的槽。

由于设置上述肋74，插入棒状磁心62和次级线圈n2后也能在次级线圈和树脂制线圈架72的内侧确保间隙。因此，便于从外部将树脂填充到该间隙。

作为上述初级线圈n1的硬材料，例如使用不锈钢材料。将硬材料用作初级线圈n1时，能方便地在线圈用空腔75中插入该初级线圈。

用上述结构的TR构成图2所示的点火器17，用该点火器17构成图1所示的放电灯点亮装置。

下面说明此点亮装置的工作。从逆变器15的输出对点火器17的连接端子211、212施加400V的电压，同时还对连接端子213施加1kV的电压。由此，启动对电容器C2的充电，并且达到放电间隙22的击穿电压时，变压器TR的初级线圈流通电流，使次级线圈产生例如20kV的电压。

这是由于变压器TR的次级方产生适应初级线圈的线圈数n1与次级线圈的线圈数n2的比的电压的关系，按照将各线圈取为n1＜n2的关系在次级线圈产生高压(例如20kV)。将此电压供给HID灯泡19，使该灯泡19开始放电。

HID灯泡19开始放电，则供给连接端子211、212的电压成为电压稳定在约43V附近的状态，其后，通过点火器17驱动HID灯泡19，使该灯泡继续点亮。

电容器C1用于使变压器TR的次级方产生的高压不会通过连接端子212回流到逆变器方。此电容器C1被设在点火器17方，但也可设在逆变器15内。

如上文所述，变压器TR的初级线圈n1仅在启动放电灯的点亮时流通电流，不要求电阻低到次级线圈的程度。因此，根据这点，也可用弹簧材料等具有弹性的材料。

使用图7示出其截面的树脂制线圈架72。该树脂制线圈架72具有的结构为：在次级线圈的外周部设置初级线圈，而且在次级线圈的不产生高压的一方设置插入初级线圈用的开口部。

变压器TR如图6所示，将棒状磁心62的次级线圈n2的产生高压方的一端做细，在该方填充厚树脂，则能防止电晕放电和沿面放电。另一方面，在图6所示的次级线圈n2的下方，即不产生高压的一侧，即使将棒状磁心的直径做粗，也不产生放电，能确保最大输出。此端部通常为地电位，不产生电晕放电，因而即使次级线圈在该部分露出，也不会成为沿面放电的起点。

如图6所示，做成棒状磁心的长度短于次级线圈n2的长度，并且截面在产生高压的端部变成下凹，使线圈内侧也能充分填充树脂63，因而能阻止沿面放电和电晕放电。

上述实施方式中，如图6所示，次级线圈n2为等径，并且在棒状磁心62设置锥度。然而，也可用等径棒状磁心，并且用越靠产生高压方、直径越大的结构的次级线圈n2，构成变压器TR。总之，只要能在越往产生高压方、次级线圈与棒状磁心的间隙越大的部分填充树脂，就适合作为本发明用的变压器TR。

上述实施方式的点亮装置的点火器用的变压器取为将其初级线圈绕在次级线圈上的结构。然而，也可做成将初级线圈和次级线圈并排配置的结构。

下面说明采用这种结构的变压器的另一本发明实施方式。图11A～图11E示出一本发明实施方式放电灯点亮装置的变压器的组成例。

图11A示出变压器TR的电组成结构，图11B示出变压器TR的外观，图11C示出从A方向看图11B所示变压器TR的图，图11D示出该变压器TR的截面图，图11E示出图11D所示变压器TR的线圈部分的放大截面图。

此变压器TR的组成部分包括具有后文所述锥度的棒状磁心112、绕在该棒状磁心112上的线圈比为n1∶n2的初级线圈113a和次级线圈113b、以及封入到这些初级线圈113a和次级线圈113b与棒状磁心112之间的树脂114，并且初级线圈113a和次级线圈113b如图11E所示，对棒状磁心112的截面方向具有平板形状，进一步绕在棒状磁心112的树脂114上。

关于尺寸，例如棒状磁心112的长度d1为30.0mm，初级线圈和次级线圈的总长度d2为28.0mm；初级线圈113a和次级线圈113b的线圈比为n1∶n2，例如3圈比200圈。

棒状磁心112在初级线圈113a方粗，在次级线圈113b方细，具有“锥形”，其尺寸例如初级线圈113a端的直径φ1为8.0mm，次级线圈113b端的直径φ2为7.9mm。

制造上述结构的变压器TR时，首先制作带有规定锥度的棒状磁心。其次制作由初级线圈113a和次级线圈113b组成、并具有规定直径的线圈。接着，从该线圈的次级线圈113b方通过上述棒状磁心112进行固定。然后，从上述线圈的次级线圈方将树脂114填充并封入线圈与棒状磁心112之间。

这样制造，便于使棒状磁心112通过上述线圈。而且，由于从空间上比较具有余量的次级线圈方将树脂填入线圈与棒状磁心之间，容易填充树脂。还具有能比较简单地制造取得有效防止放电的效果的变压器的优点。

具有图11A所示结构的变压器TR可用于图1所示电路的放电灯点亮装置中的图2所示的点火器。

接着，参照图12说明将具有图11B至图11E所示的结构的变压器TR用于图2所示的点火器时的电路运作。即，从图1所示的逆变器15对点火器17的连接端子211、212施加图12所示的400V脉冲电压，同时还对连接端子施加1kV的电压。由此，启动对电容器C 2的充电，并且到达放电间隙22的放电击穿电压时，变压器TR的初级线圈流通电流，使次级线圈产生例如20kV的脉冲电压。

这是由于变压器TR的次级方产生适应初级线圈的线圈数n1与次级线圈的线圈数n 2的比的电压的关系，按照将各线圈取为n1＜n2的关系在次级线圈产生高压(例如20kV)。将此电压供给HID灯泡19，使该灯泡19开始放电。

HID灯泡19开始放电，则供给连接端子211、212的电压成为电压稳定在约43V附近的状态，其后，通过点火器17驱动HID灯泡19，使该灯泡继续点亮。

本发明的实施方式中，棒状磁心2具有锥度，越往次级线圈端，越感应高压，但越往该端，封入越多树脂，因此难以产生沿面放电和电晕放电。而且，由于棒状磁心2的初级线圈13a的直径大，也就是说由于该部分用粗磁心，能加大电感，具有能使高压脉冲容易产生的效果。

又由于初级线圈和次级线圈的线圈对棒状磁心的截面方向为平板状，能相对于线圈卷绕长度，使圈数增多，具有容易产生高压脉冲的优点。

本发明用的点火器的变压器TR即使棒状磁心不如图11D所示那样具有锥度，也可将封入绕在该磁心外侧的线圈与棒状磁心之间的树脂填充成次级线圈的高压方厚于初级线圈的低压方。图13A示出又一本发明用的变压器的实施方式的截面图。此例中，在没有锥度的等径棒状磁心131上卷绕至少内径具有锥度的初级线圈和次级线圈132a和131b，并且在这些线圈与棒状磁心之间封入树脂133。

根据此实施方式，具有能用容易制造的等径棒状磁心的优点。

图13B示出另一本发明用的变压器的实施方式的截面图。此例中，在具有锥度的棒状磁心135上卷绕具有锥度的初级线圈和次级线圈136a和136b，并且在这些线圈与棒状磁心之间封入树脂137。根据此实施方式，能使次级线圈方的磁心与线圈之间便于隔离，因此具有能取得适合次级线圈端部感应非常大的电压的情况的变压器的优点。

图13A和图13B所示的棒状磁心与线圈之间的关系也可用于图6所示结构的实施方式1的情况。

上述实施方式中，棒状磁心取为截面是圆形的圆棒状，但截面是方形、多角形也可。

本发明不限于上述实施方式，可在其技术思想范围内作各种变换并付诸实施。

Claims (17)

1、一种放电灯点亮装置，其特征在于，包含

插入放电灯灯泡的灯座，

具有次级线圈的一端连接该灯座而另一端连接第1驱动线并且初级线圈的一端连接第2驱动线而另一端通过放电间隙连接第3驱动线而组成的线圈，以及插入该线圈的磁心和填充在该磁心与所述初级线圈和次级线圈之间的树脂的变压器、以及

连接在所述第2驱动线与所述第3驱动线之间的电容器；

将所述变压器并排配置在所述灯座的旁边，

所述变压器具有树脂制的线圈架作为构成要素，该线圈架在中央具有空腔，在所述次级线圈的非高压产生方的一端具有开口部，在所述空腔的周围具有嵌入所述初级线圈的有底空腔。

2、如权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有将初级线圈绕在次级线圈上的结构。

3、如权利要求2所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有所述次级线圈在高压产生方伸出所述磁心，并且由树脂覆盖该磁心和所述次级线圈的至少高压产生方的结构。

4、如权利要求3所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述次级线圈由不锈钢组成。

5、如权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有将次级线圈和初级线圈并排配置的卷绕结构。

6、一种放电灯点亮装置，其特征在于，包含

插入放电灯灯泡的灯座、

具有次级线圈的一端连接该灯座而另一端连接第1驱动线并且初级线圈的一端连接第2驱动线而另一端通过放电间隙连接第3驱动线而组成的线圈，以及插入该线圈的磁心和填充在该磁心与所述初级线圈和次级线圈之间的树脂的变压器、以及

连接在所述第2驱动线与所述第3驱动线之间的电容器；

所述变压器具有卷绕所述初级线圈和所述次级线圈的线圈架、插入到该线圈架中心的棒状磁心、以及填充到该棒状磁心与所述次级线圈之间具有的越靠近连接所述灯座的一端越大的间隙中的树脂。

7、如权利要求6所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有将初级线圈绕在次级线圈上的结构。

8、如权利要求7所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有所述次级线圈在高压产生方伸出所述磁心，并且由树脂覆盖该磁心和所述次级线圈的至少高压产生方的结构。

9、如权利要求6所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有树脂制的线圈架作为构成要素，该线圈架在中央具有空腔，在所述次级线圈的非高压产生方的一端具有开口部，在所述空腔的周围具有嵌入所述初级线圈的有底空腔。

10、如权利要9所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述次级线圈由不锈钢组成。

11、如权利要求6所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有将次级线圈和初级线圈并排配置的卷绕结构。

12、一种放电灯点亮装置，其特征在于，包含

插入放电灯灯泡的灯座、

具有次级线圈的一端连接该灯座而另一端连接第1驱动线并且初级线圈的一端连接第2驱动线而另一端通过放电间隙连接第3驱动线而组成的线圈，以及插入该线圈的磁心和填充在该磁心与所述初级线圈和次级线圈之间的树脂的变压器、以及

连接在所述第2驱动线与所述第3驱动线之间的电容器；

所述变压器具有包含卷绕所述初级线圈和次级线圈的具有规定直径的线圈架、插入该线圈架的中心并且具有越靠近所述次级线圈的连接所述灯座的一端其直径越小的锥形的棒状磁心、以及填充在该棒状磁心与所述线圈架的间隙中的树脂。

13、如权利要求12所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有将初级线圈绕在次级线圈上的结构。

14、如权利要求13所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有所述次级线圈在高压产生方伸出所述磁心，并且由树脂覆盖该磁心和所述次级线圈的至少高压产生方的结构。

15、如权利要求12所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有树脂制的线圈架作为构成要素，该线圈架在中央具有空腔，在所述次级线圈的非高压产生方的一端具有开口部，在所述空腔的周围具有包含嵌入所述初级线圈的有底空腔。

16、如权利要求15所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述次级线圈由不锈钢组成。

17、如权利要求12所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

所述变压器具有将次级线圈和初级线圈并排配置的卷绕结构。

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