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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-044133 vom
26. Februar 2009; auf den dortigen Offenbarungsgehalt wird vollinhaltlich
Bezug genommen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Entladungslampeneinheit, die
in der Lage ist, eine Entladungslampe zu halten oder zu lagern und
welche eine Wärmeleitung zwischen der Entladungslampe und
Schaltkreiselementen verhindert, welche eine Beleuchtungseinheit
bilden, die m Inneren eines Gehäuseteils der Entladungslampeneinheit
angeordnet ist, wobei insbesondere die Entladungslampeneinheit elektrische
Leitungen oder ein Kabel aufweist, bestehend aus einem Basisteil
und Verzweigungsteilen, die als Abstrahlteile dienen, um Wärmeenergie wirksam
abzustrahlen.
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Es
gibt verschiedene Arten bekannter Entladungslampeneinheiten von
denen jede im Wesentlichen gebildet ist aus einem Gehäuseteil,
einem Tragteil, das zum Halten oder Tragen einer Entladungslampe
geeignet ist (also im weitesten Sinne eine Fassung), sowie eine
Beleuchtungsschaltung, die aus Schaltkreiselementen aufgebaut ist,
um der Entladungslampe elektrische Leistung zuzuführen.
Die Beleuchtungsschaltung umfasst beispielsweise Spulen, Kondensatoren
und integrierte Schaltungen, die auf wenigstens einem Halbleitersubstrat
angeordnet sind. Ein Beispiel des Aufbaus einer derartigen bekannten
Entladungslampe ist in der
japanischen
Offenlegungsnummer 2003-022702 beschrieben.
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Da
elektrische Kabel oder Drähte aus Metall hoher Leitfähigkeit
sind und die Schaltkreiselemente, welche die Beleuchtungsschaltung
bilden, und die Entladungslampe über das Tragteil verbinden,
können besagte elektrische Leitungen Wärme, die
von der Entladungslampe erzeugt wird, ohne weiteres auf die Schaltkreiselemente übertragen,
die sich in dem Gehäuseteil befinden. Dies kann die Schaltkreiselemente
der Beleuchtungsschaltung ohne weiteres erhitzen, sodass durch den
Temperaturanstieg der Schaltkreiselemente sich deren Eigenschaften
verschlechtern.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entladungslampeneinheit
zu schaffen, welche aufgebaut ist im Wesentlichen aus einem Tragteil,
das in der Lage ist, eine Entladungslampe zu tragen, einem Wärmeabführteil,
einem Gehäuseteil und einer Beleuchtungseinheit bestehend
aus Schaltkreiselementen, wobei die Entladungslampeneinheit einen
verbesserten Aufbau dahingehend hat, dass eine Wärmeleitung
oder Wärmeübertragung zwischen der Entladungslampe
und den Schaltkreiselementen in dem Gehäuseteil unterdrückt
ist.
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Zur
Lösung besagter Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung
eine Entladungslampeneinheit, welche im Wesentlichen aufgebaut ist
aus besagtem Tragteil, das in der Lage ist, die Entladungslampe
zu tragen, einer Beleuchtungsschaltung, die aus den Schaltkreiselementen
aufgebaut ist, und einem elektrischen Draht oder Kabel. Die Beleuchtungsschaltung,
welche aus den Schaltkreiselementen aufgebaut ist, liefert elektrische
Leistung an die Entladungslampe, welche von dem Tragteil getragen
wird. Der elektrische Draht verbindet die Schaltkreiselemente und
die Entladungslampe über das Tragteil. In der Entladungslampeneinheit
weist der elektrische Draht ein Abstrahlteil auf. Insbesondere ist
ein Oberflächenbereich des Abstrahlteils im elektrischen Draht
pro Längeneinheit größer als in Teilen
des elektrischen Drahts, welche nicht dem Abstrahlteil entsprechen.
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Bei
der Entladungslampeneinheit mit obigem Aufbau ist es, da der Oberflächenbereich
des Abstrahlteils pro Längeneinheit größer
ist als in einem Teil oder Abschnitt des elektrischen Drahts, welcher kein
Abstrahlteil bildet, möglich, Wärmeenergie an Materialien,
(Luft oder Bauteile) beispielsweise um oder an der Endladungslampeneinheit
problemlos abzuleiten oder abzuführen. Im Ergebnis kann
dies die Menge an Wärmeenergie, welche über das
Abstrahlteil des elektrischen Drahts abstrahlbar ist, erhöhen
und verringert folglich die Menge an Wärmeenergie, welche
den Schaltkreiselementen in dem Beleuchtungsschaltkreis zugeführt
oder übertragen wird. Dies macht es möglich, zu
verhindern, dass Wärmeenergie, die in der Entladungslampe
erzeugt wird, auf die Schaltkreiselemente übertragen wird.
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Es
ist ausreichend, wenn das Abstrahlteil eine höhere Wärmeleitfähigkeit
hat als die Materialen, die um den elektrischen Draht herum angeordnet sind.
Es ist auch aus reichend, wenn der elektrische Draht in der Endladungslampeneinheit
elektrisch die Entladungslampe und die Schaltkreiselemente über das
Tragteil und Wärmewiderstandsbauteile verbindet, welche
eine Wärmewiderstandsfunktion haben und andere Schaltkreiskomponenten
sind, beispielsweise Widerstände. Das heißt, es
ist möglich, das Abstrahlteil in dem elektrischen Draht
zwischen den Wärmewiderstandsbauteilen und den Schaltkreiselementen
zu bilden.
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Bei
einer Entladungslampeneinheit gemäß einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Gesamtheit des elektrischen
Drahts mit dem Abstrahlteil aus einem gleichen Material (oder identischen
Material) gemacht.
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Da
die Gesamtheit des elektrischen Drahts aus dem gleichen Material
gefertigt ist, ist es möglich, irgendwelche Zusammenbauschritte
zum Zusammenbau des Abstrahlteils und des elektrischen Drahts während
der Herstellung der Entladungslampeneinheit zu vermeiden. Dieser
Aufbau macht es möglich, die Entladungslampeneinheit problemlos herzustellen,
da ein Zusammenbauschritt für elektrischen Draht und Abstrahlteil
nicht notwendig ist.
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Bei
der Entladungslampeneinheit gemäß einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht das Abstrahlteil in dem
elektrischen Draht aus einem Basisteil und einer Mehrzahl von hiervon
abzweigenden Teilen oder Zweigteilen und das Basisteil hat eine
geradlinige Form, wobei die Zweigteile von dem Basisteil abzweigen.
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Da
bei der Entladungslampeneinheit mit diesem Aufbau der Oberflächenbereich
des Abstrahlteils, welches die Mehrzahl von Zweigteilen hat, effizient
erhöht wird, ist es möglich, gleichermaßen effizient
Wärmeenergie von den Zweigteilen des Abstrahlteils an Luft
abzustrahlen oder abzugeben, die sich in einem Hohlraum des Gehäuseteils
befindet. Da weiterhin das Basisteil eine geradlinige Form hat, ist
es möglich, eine Verlängerung der Gesamtlänge des
elektrischen Drahts zu vermeiden. Das heißt, dieser Aufbau
des elektrischen Drahts mit dem Abstrahlteil mit den Zweigteilen
verhindert, dass der elektrische Widerstand (Leitungswiderstand)
des elektrischen Drahts zunimmt.
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Die
Entladungslampeneinheit gemäß einem anderen Aspekt
der vorliegenden Erfindung weist weiterhin das Gehäuseteil
auf, welches die Schaltkreiselemente oder Schaltungselemente und
das Tragteil aufnimmt, sodass ein Teil des Tragteils zur Außenseite
der Entladungslampeneinheit vorsteht. Bei dieser Entladungslampeneinheit
kontaktiert zu mindest ein Teil des Abstrahlteils das hohle Teil,
das in dem Gehäuseteil ausgebildet ist.
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Da
die Wärmeenergie im Abstrahlteil an die Luft abgestrahlt
wird, welche sich durch Konvektion innerhalb des hohlen Teils bewegt,
ist es möglich, den Wirkungsgrad bei der Abstrahlung von
Wärmeenergie über das Abstrahlteil zu verbessern.
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Bei
einer Entladungslampeneinheit gemäß einem weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuseteil aus
einem metallischen Werkstoff.
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Da
das Gehäuseteil aus einem metallischen Werkstoff oder Metal
ist, kann dieses das Abstrahlteil abschirmen, sodass es möglich
ist, externes Störrauschen von außerhalb der Lampeneinheit
bei diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung an einem Einstrahlen
in den elektrischen Draht zu hindern.
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Weitere
Einzelheiten, Aspekte und Verteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.
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Es
zeigt:
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1 in
einer Schnittdarstellung eine Entladungslampeneinheit gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Ansicht der Auslegung einer Beleuchtungsschaltung oder eines Beleuchtungsschaltkreises
bestehend aus entsprechenden Schaltkreis- oder Schaltungselementen
in der Entladungslampeneinheit von 1;
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3 eine
Ansicht auf ein Gehäuseteil, gesehen von der Entladungslampenseite
her; und
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4A bis 4D verschiedene
Formen des Abstrahlteils bei der Entladungslampeneinheit gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, wobei
in der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen
gleiche Bezugszeichen oder Symbole gleiche oder einander äquivalente
Bestandteile bezeichnen.
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Anhand
der 1 bis 4D werden nachfolgend Ausführungsformen
beziehungsweise Abwandlungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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1 ist
eine Schnittdarstellung durch eine Entladungslampeneinheit 1 gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt eine
Schnittansicht entlang Linie A-A in 3.
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Die
Entladungslampeneinheit 1 ist im Wesentlichen ausgebaut
aus einem Gehäuseteil 15, einer Beleuchtungsschaltung
und einem Entladungslampentragteil 21 (einem Tragteil,
welches allgemein auch als ”Fassung” bezeichenbar
ist) zum Tragen beziehungsweise Haltern/Kontaktieren einer Entladungslampe 11.
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Das
Gehäuseteil 15 nimmt die Beleuchtungsschaltung
mit den Schaltungselementen auf, um die Entladungslampe zu zünden
und zu betreiben.
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Genauer
gesagt, das Gehäuseteil 15 ist aus einem Metall,
beispielsweise Aluminium oder rostfreiem Stahl und nimmt ein Schaltungssubstrat 13 (Platine)
auf, welches die Schaltungselemente trägt, beispielsweise
integrierte Schaltungen (ICs), Spulen, Kondensatoren und elektrische
Drähte oder Kabel 12 (beziehungsweise 25). Über
die elektrischen Drähte 12 bzw. 25 werden
die Schaltungselemente elektrisch verbunden beziehungsweise angeschlossen.
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Das
Gehäuseteil 15 trägt das Entladungslampentragteil 21,
sodass das Entladungslampentragteil 21 zumindest teilweise
von der Außenseite der Entladungslam peneinheit 1 vorsteht.
Ein Reflektorteil (in der Zeichnung nicht dargestellt) mit einer hohlspiegelartigen
oder konkaven Reflektoroberflächenform kann zwischen dem
Gehäuseteil 15 und dem Entladungslampentragteil 21 angeordnet
werden. Das Reflektorteil reflektiert das von der Entladungslampe 11 emittierte
Licht in Richtung Vorderseite der Entladungslampeneinheit 1,
beispielsweise in Richtung Vorderseite eines Fahrzeugs.
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Der
Innenraum des Gehäuseteils 15 ist in einer Mehrzahl
von Räumen oder Kammern unterteilt (welche als Bauteilanordnungsteile
dienen), beispielsweise durch Spritzgusswände oder -platten 30 aus
einem geeigneten Kunststoff, welche während des Herstellungsprozesses
der Entladungslampeneinheit 1 an- oder eingespritzt werden.
Beispielsweise teilt eine Trennwand 31 aus einem gespritzten oder
gegossenen Kunststoff oder Harz den Innenraum des Gehäuseteils 15 in
einen ersten Bodenteil und einen zweiten Bodenteil, wobei die Trennung zwischen
dem Entladungslampentragteil 21 und dem Schaltungssubstrat 13 liegt.
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Die
Trennwand 31 verläuft senkrecht zur optischen
Achse des Lichts, das von der Entladungslampe 11 abgegeben
wird.
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Das
Schaltungssubstrat 13 liegt in dem ersten Bodenteil (an
der Bodenseite des Innenraums des Gehäuseteils 15,
von der Trennwand 31 ausgesehen), wobei dieses erste Bodenteil
von der Trennwand 31 abgetrennt ist.
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Die
Entladungslampeneinheit 21 liegt demgegenüber
im zweiten Bodenteil (an der Oberseite des Innenraums des Gehäuseteils 15,
von der Trennwand 31 ausgesehen).
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Weiterhin
ist ein Hohlraum 32 zwischen der Trennwand 31 und
dem Schaltungssubstrat 13 im ersten Bodenteil gebildet.
In diesem Hohlraum 32 befinden sich keine weiteren Bauteile.
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Der
Hohlraum 32 steht mit der Außenseite der Entladungslampeneinheit 1 über
eine oder mehrere Öffnungen (zeichnerisch nicht dargestellt)
in Verbindung. In dem zweiten Bodenteil des Gehäuseteils 15 bilden
die Seitenwände 34 und Trennwände 35 aus
dem gegossenen oder gespritzten Kunststoff 30 eine Mehrzahl
von Räumen oder Kammern als Bauteilanordnungsteile. Jede
dieser Kammern (welche als Bauteilanordnungsteil dienen) hat Becherform und
nimmt ein Schaltkreis- oder Schaltungselement auf. Gemäß 1 zeigt
die Ausführungsform zwei Kammern, die im zweiten Bodenteil
des Gehäuseteils 15 ausgebildet sind. Die Seitenwände 34 und Trennwände 35 liegen
parallel zur optischen Achse des Lichts, das von der Entladungslampe 11 abgegeben
wird.
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Das
heißt, die Kammern mit Becherform, welche als Bauteilanordnungsteile 36 dienen,
nehmen jeweils wenigstens einen Schaltungsbestandteil auf. Im Rahmen
der vorliegenden Beschreibung sei unter ”Becherform” ein
Aufbau verstanden, der ein Bodenteil und Seitenwandteile aufweist.
Der Bodenteil ist ein Teil der Oberfläche der Trennwand
auf Seiten der Entladungslampentrageinheit 21. Die Seitenwandteile 34 dienen
somit als Seitenwände und Trennwände. Jeder der
Seitenwandteile 34 hat einen offenen Teil, der gegenüber
dem Bodenteil liegt. Das heißt, die Becherform hat eine
Formgebung, mit der das Austreten eines flüssigen Füllmaterials
aus jedem der Bauteilanordnungsteile verhindert ist, wenn jedes
Bauteilanordnungsteil mit besagtem flüssigem Füllmaterial
gefüllt wird.
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Nach
dem ein Schaltungselement in einem der Bauteilanordnungsteile 36 aufgenommen
wurde, wird dieses Bauteilanordnungsteil 36 mit einem flüssigen
Füllmaterial 17 gefüllt, beispielsweise
einem Vergussharz. Das Füllmaterial 17 härtet
dann aus.
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Das
Entladungslampentragteil 21 und ein Kunstharz- oder Kunststoffabdeckteil 23,
welches wenigstens einen Teil des Bauteilanordnungsteils 36 bedeckt,
werden zusammengebaut. Das Entladungslampentragteil 21 wird
gegenüber der Trennwand 31 mit einem bestimmten
Abstand angeordnet und so gehalten, sodass die Trennwand 31 nicht
direkt berührt wird, da das Abdeck- oder Deckelteil 23 an
den Seitenwänden 34 und Trennwänden 35 angeordnet ist.
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Im
Aufbau der Entladungslampeneinheit 1 gemäß der
Ausführungsform der Erfindung, wie sie in 1 gezeigt
ist, ist ein thermisches Isolationsteil 19 mit geringerer
Wärmeleitfähigkeit als derjenigen von Metall und
Kunststoff an der Oberfläche des Ent ladungslampentragteils 21 auf
Seiten der Trennwand 31 (Bodenseite in 1)
angeordnet. Der Raum zwischen dem thermischen Isolationsteil 19 und
der Trennwand 31 ist ebenfalls mit dem Füllmaterial 17 verfüllt.
Mit anderen Worten, das thermische Isolationsteil 19 ist
durch das Füllteil 17 von der Trennwand 31 getrennt.
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Ein
Startertransformator 63 und eine Rauschverringerungsspule 64 als
Teil der Schaltungselemente in der Beleuchtungsschaltung 3 sind elektrisch
mit der Entladungslampe 11 über elektrische Drähte
oder Kabel 25 verbunden, wobei die Entladungslampe 11 von
dem Entladungslampentragteil 21 gehalten ist. Die elektrischen
Drähte 25 sind aus einem Metall (z. B. Kupfer
oder Aluminium) mit größerer Wärmeleitfähigkeit
als derjenigen der umgebenen Materialien, also beispielsweise Kunststoff
oder Luft. Die elektrischen Drähte 25 verbinden
elektrisch die Entladungslampe 11 und die Schaltungselemente (beispielsweise
den Startertransformator 63 und die Rauschverringerungsspule 64)
in der Beleuchtungsschaltung 3 über das Entladungslampentragteil 21 und
Wärmeabstrahlteile 26.
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Die
Wärmeabstrahlteile 26 und elektrischen Drähte 25 sind
zusammengebaut. Beispielsweise sind die Wärmeabstrahlteile 26 und
die elektrischen Drähte 25 aus dem gleichen Material,
also beispielsweise Kupfer oder Aluminium.
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Die
Wärmeabstrahlteile 26 haben im Vergleich zu anderen
Teilen der elektrischen Drähte 25, welche nicht
die Wärmeabstrahlteile 26 sind, einen großen
oder größeren Oberflächenbereich. Anders gesagt
ist ein Oberflächenbereich des Wärmeabstrahlteils 26 eines
elektrischen Drahts 25 pro Längeneinheit größer
als in Teilen des elektrischen Drahts 25, welche nicht
dem Wärmeabstrahlteil 26 entsprechen. Insbesondere
ist jedes der Wärmeabstrahlteile 26 gebildet aus
einem Basisteil 81 und einer Mehrzahl von Abzweigungen
oder Zweigen 82 geradliniger Form. Die Zweige 82 stehen
von dem Baisteil 81 weg, wie beispielsweise in 4A gezeigt.
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Das
Wärmeabstrahlteil 26 liegt in dem Gehäuseteil 15 entgegengesetzt
zur Seite des Entladungslampentragteils 21. Das heißt,
das Wärmeabstrahlteil 26 liegt an der Bodenseite
von Startertransformator 63 und Rauschverringerungsspule 64.
Bei dem Aufbau der Entladungslampeneinheit 1 gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das Wärmeabstrahlteil 26 an
einer Niedertemperaturseite, welche weit von der Entladungslampe 11 (als
Wärmequelle) entfernt ist, um den Abstrahlungs- und Abgabebetrag
von Wärmeenergie von dem Wärmeabstrahlteil 26 zu
erhöhen.
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Ein
Teil eines jeden der Wärmeabstrahlteile 26 steht
in das Innere des Hohlraums 32 vor und der größere
Teil des Wärmeabstrahlteils 26 liegt innerhalb
der Trennwand 31 (aus dem Gussharz oder vergossenen Kunststoff 30).
Die Entladungslampe 11 in der Entladungslampeneinheit 1 mit
obigem Aufbau gibt Licht ab, wenn sie elektrische Energie erhält, welche
von einer Energiequelle 6 (2) über
einen Verbinder 5 (Anschluss 5 in 1)
kommt. Der Verbinder oder Stecker 5 liegt an einer Seitenwand
des Gehäuseteils 15 und steht von der Außenseite
des Gehäuseteils 15 vor.
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Es
erfolgt nachfolgend eine Beschreibung des Schaltungsaufbaus der
Beleuchtungsschaltung 3 in der Entladungslampeneinheit 1 gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei diese
Beschreibung unter Bezugnahme auf 2 erfolgt.
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2 ist
eine Ansicht eines Schaltungsaufbaus der Beleuchtungsschaltung 3 zum
Leuchtenlassen der Entladungslampe 11 in der Entladungslampeneinheit 1 von 1.
Gemäß 2 sind eine Batterie 6 und
ein Schalter 7 in ein Fahrzeug eingebaut. Die Batterie 6 und
der Schalter 7 liegen außerhalb der Entladungslampeneinheit 1.
Wenn ein Fahrer des Fahrzeugs den Schalter 7 schließt,
wird elektrische Energie von der Batterie 6 der Entladungslampeneinheit 1 zugeführt.
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Gemäß 2 weist
die Beleuchtungsschaltung 3 in der Entladungslampeneinheit 1 der
Ausführungsform eine Filterschaltung 40, eine DC/DC-Wandlerschaltung 45,
eine Hilfsschaltung 50, eine H-Brückenschaltung 55,
eine Hochspannungserzeugungsschaltung 60 und eine Steuerschaltung 70 auf.
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Die
Filterschaltung 40 hat eine Eingangsspule 41 und
einen Eingangskondensator 42. Die Filterschaltung 40 dient
als Glättungsschaltung, um die Spannung der Energieversorgung
(Batterie 6) zu glätten.
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Die
DC/DC-Wandlerschaltung 45 hat einen DC/DC-Transformator 46,
einen Leistungs-MOS-Transistor 47 als Leistungselement,
eine Diode 48 und einen Kondensator 49.
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Die
DC/DC-Wandlerschaltung 45 dient als Wandler zum Verstärken
einer Spannung der Energiequelle (beispielsweise 12 Volt) auf eine
Zwischenspannung (beispielsweise 400 Volt), welche der Entladungslampeneinheit 1 zugeführt
wird.
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Die
Hilfsschaltung 50 hat zwei Widerstände 51 und 52,
eine Diode 53 und einen Kondensator 54. Die Widerstände 51 und 52 sind
parallel zu Anschlüssen der Energieversorgung geschaltet.
Die Diode 53 liegt in Serie zum Widerstand 52.
Der Kondensator 54 ist mit dem Widerstand 51 und
der Diode 53 verbunden.
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Die
Hilfsschaltung 50 ist eine Schaltung, um vorübergehend
elektrische Energie der Entladungslampe 11 zuzuführen,
welche kurzfristig oder vorübergehend benötigt
wird, wenn die Entladungslampe 11 mit dem Betrieb beginnt.
Der Kondensator 54 als Speicherkondensator sammelt die
nötige elektrische Leistung, wenn die Entladungslampe 11 arbeitet.
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Die
H-Brückenschaltung 55 hat vier Leistungstransistoren 56 und
einen Widerstand 57, der als Stromerkennungswiderstand
dient.
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Die
H-Brückenschaltung 55 wird von einem Treiber 58 gesteuert,
um diejenigen Leistungstransistoren 56 zu schalten, wenn
ein diesbezügliches Betriebssteuersignal von der Steuerschaltung 70 übertragen
wird.
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Der
Ausgang der H-Brückenschaltung 55 wird vom Treiber 58 gewandelt,
d. h. von einem Gleichstrom in einen Wechselstrom (Rechteckstrom).
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Gemäß 2 hat
die Hochspannungserzeugungsschaltung 60 einen Hochspannungserzeugungskondensator 61,
eine Funkenstrecke 62, einen Startertransformator 63 und
eine Rauschverringerungsspule 64 (Transformator 63 und
Spule 64 gemäß 1).
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Der
Hochspannungserzeugungskondensator 61 lädt einen
Strom, der einer Primärwicklung des Startertransformators 63 zuzuführen
ist. Die Funkenstrecke 62 schaltet die Entladung des Hochspannungserzeugungskondensators 61.
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Der
Startertransformator 63 liefert eine Starterspannung (beispielsweise
25 kV) zum Starten oder Zünden der Entladungslampe 11.
Eine Verstärkerschaltung 65 liefert eine Hochspannung,
wenn sie ein Betriebssteuersignal empfängt, das von der
Steuerschaltung 70 überfragen wird. Wenn die Spannung der
Funkenstrecke 62 eine bestimmte Spannung erreicht, ermöglicht
die Funkenstrecke 62 einen Stromfluss. Die Steuerschaltung 70 hat
ein Halbleiterelement, um die Schaltungselemente in der Beleuchtungsschaltung 3 zu
steuern.
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Die
Steuerschaltung 70, die H-Brückenschaltung 55 und
der Treiber 58 in der Beleuchtungsschaltung 3 sind
auf dem Substrat 13 aufgebaut. Es ist möglich,
als Verstärkerschaltung 65 eine bekannte Verstärkerschaltung
zu verwenden, beispielsweise eine Ladungspumpe.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 3 die Anordnung
der Schaltungselemente der Beleuchtungsschaltung 3 beschrieben.
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3 ist
eine Ansicht auf das Gehäuseteil 15, gesehen von
der Entladungslampenseite her.
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Die
Anordnung der Schaltungselemente, welche die Beleuchtungsschaltung 3 bilden,
ist so gewählt, dass die Größe des Gehäuseteils 15 soweit
als möglich verringert wird.
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Das
heißt, im Schaltkreisaufbau von 2 liegen
die Schaltungselemente nahe der Batterie 6 (also die Schaltungselemente
auf der linken Seite von 2) nahe dem Verbinder 5 (obere
Seite in 3). Die Schaltungselemente der
Beleuchtungsschaltung 3 nahe der Seite der Entladungslampe 11 (also
die Schaltungselemente eher auf der rechten Seite in 2)
sind vom Verbinder 5 (an der Bodenseite oder unteren Seite
in 3) soweit als möglich entfernt.
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Genauer
gesagt, im Schaltungsaufbau der Beleuchtungsschaltung 3 der
Entladungslampeneinheit 1 gemäß der Ausführungsform
sind die Eingangsspule 41 und der Eingangskondensator 42, welche
die Filterschaltung 40 bilden, nahe dem Verbinder 5 angeordnet.
Der Kondensator 54, von dem ein Anschluss auf Masse liegt,
ist nahe dem Verbinder 5 parallel zur Eingangsspule 41 angeordnet.
Der Kondensator 54 liegt parallel zur Eingangsspule 41 nahe
dem Verbinder 5. Diese Anordnung verhindert, das Störrauschen,
welches über den Verbinder 5 eingespeist wird,
sich tiefer in das Gehäuseteil 15 fortpflanzt,
da die Filterschaltung 40 nahe dem Verbinder 5 angeordnet
ist und das Störrauschen beseitigen kann.
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Der
Hochspannungserzeugungskondensator 61 und der Startertransformator 63,
welche die Hochspannungserzeugungsschaltung 60 bilden,
liegen parallel an einer Position, die am weitesten vom Verbinder 5 entfernt
ist.
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Die
Funkenstrecke 62 und die Rauschverringerungsspule 64,
welche die Hochspannungserzeugungsschaltung 60 bilden,
liegen nahe dem Startertransformator 63 an der oberen Seite
des Schaltungssubstrats 13.
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Da
die meisten Schaltungselemente der Hochspannungserzeugungsschaltung 60 in
dem zweiten Bodenteil nahe dem Entladungslampentragteil 21 liegen,
ist es möglich, die Länge des Drahts zur Verbindung
der Hochspannungserzeugungsschaltung 60 mit der Entladungslampe über
das Entladungslampentragteil 21 zu verringern. Dies kann verhindern,
das Störrauschen, das in der Hochspannungserzeugungsschaltung 60 gebildet
wird, anderen Schaltungselementen übertragen wird.
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Wie
weiter oben bereits im Detail beschrieben, hat die Entladungslampeneinheit 1 der
Ausführungsform das Entladungslampentragteil 21 (”Fassung”)
zum Aufnehmen der Entladungslampe 11 und die Schaltungselemente
(beispielsweise Startertransformator 63 und Rauschverringerungsspule 64) zur
Lieferung elektrischer Energie an die Entladungslampe 11,
die von dem Entladungslampentragteil 21 gehalten wird.
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Die
Entladungslampeneinheit 1 hat weiterhin die elektrischen
Drähte 25, welche die Entladungslampe und die
Schaltungselemente verbinden und die Wärmeabstrahlteile 26 aufweisen.
Jedes der Wärmeabstrahlteile 26 hat pro Längeneinheit
eine größere Oberfläche als andere Teile
der elektrischen Drähte 25, welche nicht die Wärmeabstrahlteile 26 sind.
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Da
bei der Entladungslampeneinheit 1 mit obigem Aufbau der
Oberflächenbereich eines jeden der Wärmeabstrahlteile 26 in
einer Längeneinheit größer als bei Teilen
ist, welche keine Wärmeabstrahlteile 26 der elektrischen
Drähte 25 sind, ist es möglich, Wärmeenergie
in den Wärmeabstrahlteilen 26 an andere Bauteile
abzugeben, beispielsweise Bauteile oder Elemente, welche die Entladungslampeneinheit 1 bilden
und/oder Umgebungsluft. Im Ergebnis macht es dieser Aufbau möglich,
die Wärmeenergie zu erhöhen, die von den elektrischen
Drähten 25 zur Außenseite der Entladungslampeneinheit 1 abgegeben
wird, sodass die Wärmeenergie verringert wird, welche auf
die Schaltungselemente weitergeleitet wird, die die Beleuchtungsschaltung 3 bilden. Somit
wird es möglich, zu verhindern, dass in der Entladungslampe 11 erzeugte
Wärmeenergie (Wärme, Hitze) auf die Schaltungselemente übertragen wird.
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Da
weiterhin die Wärmeabstrahlteile 26 und die elektrischen
Drähte 25 aus gleichem Material sind und integriert
oder einstückig aufgebaut sind, ist es möglich,
sie beispielsweise durch einen Press- oder Stanzvorgang aus plattenförmigem
Material zu bilden. Dies vermeidet irgendwelche Zusammenbauschritte
zum Zusammenbauen der Wärmeabstrahlteile 26 und
der elektrischen Drähte 25 während der
Herstellung der Entladungslampeneinheit 1. Die Herstellungskosten
für die Entladungslampeneinheit 1 werden somit
verringert und die Herstellung vereinfacht.
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Weiterhin
hat die Entladungslampeneinheit 1 das Gehäuseteil 15,
welches die Schaltungselemente aufnimmt, die die Beleuchtungsschaltung 3 bilden, sodass
ein Teil des Entladungslampentragteils 21 zur Außenseite
der Entladungslampeneinheit 1 vorsteht. Ein Teil der Wärmeabstrahlteile 26 steht
in dem Hohlraum 32 vor, der im Inneren des Gehäuseteils 15 ausgebildet
ist.
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Bei
der Entladungslampeneinheit 1 mit obigem Aufbau ist es,
da Wärmeenergie in den Wärmeabstrahlteilen 26 an
die Luft abgestrahlt und abgegeben werden kann, welche durch Konvektion
in den Hohlraum 32 strömt, möglich, die
Effizienz bei der Abstrahlung bzw. Abgabe der Wärmeenergie über die
Wärmeabstrahlteile 26 zu erhöhen.
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Da
weiterhin das Gehäuseteil 15 der Entladungslampeneinheit 1 aus
Metall ist, macht es dies möglich, die Wärmeabstrahlteile 26 (oder
elektrischen Drähte 25) abzuschirmen. Störrauschen
von außerhalb der Entladungslampeneinheit 1 kann
somit nicht in die elektrischen Drähte 25 einstrahlen.
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Weiterhin
sind die Wärmeabstrahlteile 26 in der Entladungslampeneinheit 1 gebildet
aus dem Basisteil 81 und den Zweigteilen 82. Anders
gesagt, die Wärmeabstrahlteile 26 haben eine verzweigte
Struktur, bei der eine Mehrzahl geradliniger Zweigteile 82 vom
Baisteil 81 abzweigt.
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Bei
dem Aufbau der Entladungslampeneinheit 1 gemäß obiger
Beschreibung ist es, da wirksam die gesamte Oberfläche
der Wärmeabstrahlteile 26 vergrößert
ist, möglich, Wärmeenergie über die Mehrzahl
der geradlinigen Zweigteile 82 abzustrahlen und damit abzuführen.
Da das Basisteil 81 eine geradlinige Form bei der Entladungslampeneinheit 1 gemäß der
Ausführungsform hat, haben die elektrischen Drähte 25 ausreichende
Länge, werden aber durch die Wärmeabstrahlteile 26 nicht
unnötig verlängert. Das heißt, dieser
Aufbau der geradlinigen Basisteile 81 mit den geradlinig
hiervon abzweigenden Zweigteilen 82 verhindert, dass der
elektrische Widerstand (Leitungswiderstand) der elektrischen Drähte 25 ansteigt.
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<Abwandlungen>
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Das
Konzept der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den Aufbau der
Entladungslampeneinheit 1 gemäß obiger
Beschreibung beschränkt. Beispielsweise können
im Rahmen der vorliegenden Erfindung für die Entladungslampeneinheit 1 auch
die folgenden Abwandlungen zur Anwendung gelangen, wobei auch diese
nachfolgende Aufzählung als nicht einschränkend
zu verstehen ist.
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Die 4A bis 4D zeigen
verschiedene Wärmeabstrahlteile in der Entladungslampeneinheit 1 gemäß der
vorliegenden Erfindung.
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Die
erste Ausführungsform der Entladungslampeneinheit 1 hat
die in 4A und weiter oben bereits erläuterte
Formgebung der Wärmeabstrahlteile 26.
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Es
ist jedoch auch möglich, dass die Wärmeabstrahlteile 26 Formgebungen
etwa gemäß den 4B, 4C und 4D haben,
solange sichergestellt ist, dass die Oberfläche der Wärmeabstrahlteile 26 pro
Längeneinheit größer als in anderen Längenabschnitten
oder Teilen der elektrischen Kabel oder Drähte 25 ist,
welche nicht die Wärmeabstrahlteile 26 sind.
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Das
heißt, gemäß 4B kann
die Entladungslampeneinheit 1 Wärmeabstrahlteile 27 haben, von
denen jedes im Wesentlichen aus einer Mehrzahl von Zweigteilen 84 und
einem geradlinigen Basisteil 83 besteht, wobei jedes der
Zweigteile 84 eine ellipsenartige Form hat und die Zweigteile 84 geradlinig von
dem Basisteil 83 abzweigen.
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Gemäß 4C kann
die Entladungslampeneinheit 1 Wärmeabstrahlteile 28 haben,
von denen jedes aus gekrümmten Teilen 85 und geradlinigen
Teilen 87 besteht. In der Entladungslampeneinheit 1 wird
jedes gekrümmte Teil 85 durch rechtwinkliges Abbiegen
des elektrischen Drahtes 25 erhalten und jeder der geradlinigen
Teile 87 wird durch abgerundetes Biegen des elektrischen
Drahtes 25 um 180 Grad erhalten. Somit ist es möglich,
jedes der Wärmeabstrahlteile oder Wärmeabgabeteile 28 durch
Verwendung eines normalen geradlinigen elektrischen Drahtes herzustellen.
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Gemäß 4D kann
die Entladungslampeneinheit 1 Wärmeabstrahlteile 29 haben,
von denen jedes aus einem Basisteil 88 mit geradliniger
Form und einer Mehrzahl von Zacken oder Rippen 89 als Zweigteile
besteht, wobei jedes der Teile 89 vom Basisteil 88 in
Richtung des Hohlraums 32 vorsteht. Die Rippenteile 89 können
beispielsweise die dargestellte Sägezahnform haben.
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Bei
der Entladungslampeneinheit 1 mit den Wärmeabstrahlteilen 29 des
Aufbaus gemäß 4D ist
es möglich, die Gesamtmenge an plattenförmigem Bauteil
zu verrin gern, welche verwendet wird, wenn die Wärmeabstrahlteile 29 gebildet
werden, im Vergleich dazu, wenn die Wärmeabstrahlteile 26, 27 und 28 der 4A bis 4C gebildet
werden.
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Es
ist auch möglich, eine Anordnung zu verwenden, bei der
jedes der Wärmeabstrahlteile 26, 27, 28 und 29 nicht
den Innenraum des Hohlraums 32 kontaktiert oder hierin
vorsteht. Weiterhin ist es möglich, dass ein Teil oder
die Gesamtheit des Gehäuseteils 15 aus einem Harz-
oder Kunststoffmaterial oder einem anderen nicht metallischen Werkstoff
ist. Weiterhin ist es möglich, einen Aufbau zu verwenden,
bei dem wenigstens ein Teil eines jeden Abgabe- oder Abstrahlteils 26, 27, 28 und 29 aus
einem anderen Material wie das jenige der elektrischen Drähte 25 ist.
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Jedes
Kabel oder jeder Draht 25 oder auch nur ein Teil hiervon
kann wenigstens eines oder auch mehrere, hintereinander liegende
Abstrahlteile in einer oder mehreren der beschriebenen Ausgestaltungsformen
und Anordnungsmöglichkeiten für sich alleine oder
in Kombinationen aufweisen.
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Insoweit
zusammenfassend weist somit eine Entladungslampeneinheit ein Stützteil
oder Tragteil zum Haltern einer Entladungslampe auf, sowie Schaltungselemente,
von welchen elektrische Leistung der Entladungslampe über
elektrische Drähte zugeführt wird. Die elektrischen
Drähte haben jeweils wenigstens ein Abstrahlteil. Um die
Wärmemenge zu erhöhen, welche von den Abstrahlteilen
abgestrahlt und abgegeben wird, hat jedes der Abstrahlteile einen
großen Oberflächenbereich im Vergleich zu denjenigen
Teilen der elektrischen Drähte, welche nicht die Abstrahlteile
sind. Dieser Aufbau der elektrischen Drähte macht es möglich,
die Wärmeenergie zu verringern, welche von Seiten der Entladungslampe
in Richtung der Schaltungselemente geleitet wird.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wurden beschrieben; es versteht sich
jedoch, dass eine Vielzahl von Modifikationen und Abwandlungen im
Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich ist, ohne von
deren Gesamtumfang abzuweichen. Folglich sind die beschriebenen
Ausführungsformen und Abwandlungen als rein illustrativ
und nicht einschränkend zu verstehen, da sich der Umfang
der vorliegenden Erfindung alleine aus den nachfolgenden Ansprüchen
und deren Äquivalente ergibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2009-044133 [0001]
- - JP 2003-022702 [0003]