JP2004171916A

JP2004171916A - 車輌用灯具

Info

Publication number: JP2004171916A
Application number: JP2002336251A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakayama; 徹中山; Hiromi Umehara; 裕己梅原; Satoru Yashiki; 哲矢敷; Kazuki Agata; 一樹縣
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】少なくともバラスト回路を作業用開口を覆うバックカバーに内蔵することによって、車輌用灯具、特に、ランプボディの一層の小型化を図ることを課題とする。
【解決手段】放電バルブ６０を着脱自在に支持したリフレクタ５０がランプボディ２０と該ランプボディの前面開口を覆う前面カバー３０とによって画成された灯室４０内に配置されると共にランプボディに上記放電バルブの交換作業行うための作業用開口２１が形成され、上記作業用開口を覆うバックカバーがランプボディに着脱自在に取り付けられ、上記放電バルブを点灯するための放電バルブ点灯回路８０の全部又は少なくとも放電バルブの安定した放電を継続させるためのバラスト回路８５を上記バックカバーに内蔵した車輌用灯具１０。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な車輌用灯具に関する。詳しくは、放電バルブを光源とし、該放電バルブを点灯させるための放電バルブ点灯回路を備えた車輌用灯具において、小型化を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用灯具、例えば、自動車用前照灯において、高照度の前照灯を得られると共に長寿命であるとの理由から放電バルブを光源として使用したものがある。
【０００３】
放電バルブを点灯させるためには、放電バルブに放電を開始させると共にその放電を安定に継続させるための放電バルブ点灯回路が必要である。そのため、放電バルブを光源とする車輌用灯具は、通常、放電バルブ点灯回路をランプボディの内部や場合によっては、ランプボディの外側に保持しており、そのため、灯具全体の大きさが大きくなってしまうという問題があった。
【０００４】
また、放電バルブに限らず、バルブにはそれぞれ寿命があるので、車輌用灯具にあっては、寿命の来たバルブを新しいバルブと交換する必要がある。そのため、通常、車輌用灯具にあっては、ランプボディと該ランプボディの前面開口を覆う前面カバーとで画成した灯室内にバルブを交換自在に保持したリフレクタを配置し、ランプボディの後部に作業用開口を形成し、該作業用開口を通じてバルブの交換作業を行えるようになっており、該作業用開口は使用しないときにはバックカバーによって塞がれている。
【０００５】
そこで、放電バルブ点灯回路の一部（点灯回路ユニット５０）を作業用開口（円形開口部１１ａ）に着脱自在に装着するようにした車輌用灯具（自動車用ヘッドランプ１０）が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−５７５０３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の車輌用灯具（１０）において、作業用開口（１１ａ）を着脱自在に閉塞する点灯回路ユニット（５０）は、放電バルブ点灯回路の一部である。
【０００８】
放電バルブに放電を開始させ且つ放電バルブに安定した放電を継続させるためには、安定した放電を継続しているとき、すなわち、安定放電時に必要とする点灯電圧を放電バルブに印加するバラスト回路と、起動時、すなわち、放電開始時に高い起動電圧を上記点灯電圧に重畳して印加する起動回路（スタータ回路）とが必要である。そして、上記した従来の車輌用灯具（１０）において作業用開口（１１ａ）を閉塞する点灯回路ユニット（５０）は「放電バルブに放電を開始さ
せるための点灯回路」（特許文献１の段落
【０００９】参照）と記載されていることから分かるように、スタータ回路のことである。
【００１０】
放電バルブ点灯回路をスタータ回路とバラスト回路にユニット化して構成した場合、バラスト回路（ユニット）の方がスタータ回路（ユニット）より大型である。
【００１１】
上記した従来の車輌用灯具（１０）にあっては、スタータ回路より大きなバラスト回路（ユニット）（６０）がランプボディ外に配置される構成となるため、ランプボディが大型化するという問題は解決されていない。
【００１２】
そこで、本発明は、少なくともバラスト回路を作業用開口を覆うバックカバーに内蔵することによって、車輌用灯具、特に、ランプボディの一層の小型化を図ることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明車輌用灯具は、上記した課題を解決するために、放電バルブを点灯するための放電バルブ点灯回路の全部又は少なくとも放電バルブの安定した放電を継続させるためのバラスト回路をバックカバーに内蔵させたものである。
【００１４】
従って、本発明車輌用灯具にあっては、少なくとも放電バルブ点灯回路のうち大きな部分を占めるバラスト回路が作業用開口を覆うバックカバーに内蔵されたので、バラスト回路をランプボディに支持させる必要が無く、ランプボディの小型化、延いては車輌用灯具の小型化が可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明車輌用灯具の実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、図示した実施の形態は本発明を自動車用前照灯に適用したものである。
【００１６】
図１で分かるように、自動車用前照灯１０は前面が開口した容器状のランプボディ２０を備え、該ランプボディ２０の前面開口が前面カバー３０によって覆われて、灯室４０が形成される。上記灯室４０内にはリフレクタ５０が配置される。リフレクタ５０は、例えば、図示しない１個の回動支点部と２個の間隔調整部によってランプボディ２０に傾動調整可能に支持される。上記間隔調整部は、通常、ランプボディ２０に回転自在に支持された調整軸（アジャスティングスクリューと称されることがある）を備え、該調整軸を回転操作することによってリフレクタの調整軸が連結された部分とランプボディ２０との間の間隔が調整されるようになっている。従って、一の調整軸を回転操作すると、リフレクタ５０は他の調整軸が連結された部分と回動支点部によって支持された部分とを結んだ線を回動軸として回動される。
【００１７】
上記リフレクタ５０の後部中央に放電バルブ６０が既知の手段によって着脱可能に支持される。５１は放電バルブ６０の前側を覆うシェードであり、該シェード５１によって放電バルブ６０からの直射光の照射を防止し、放電バルブ６０から出射されリフレクタ５０の反射面５２で反射された光のみが前面カバー３０を通して前方へ照射されるようになっている。リフレクタ５０の反射面５２は全体が細かなセグメント（目視で確認できる場合と、目視では確認できないように各セグメント間がなだらかに連続される場合とがある）に区分されており、それぞれのセグメントが固有の反射特性、すなわち、反射角度、拡散角等を有しており、全部のセグメントによって反射された光の集合によって前照灯として必要な配光を備えたビームが照射されるようになっている。従って、前面カバー３０はほとんどレンズ作用、すなわち、透過光を所望の方向に屈折させたり拡散させる作用を有しない、いわゆる素通しの、単なる光透過部材とされている。なお、リフレクタ５０と前面カバー３０との関係は、上記したものに限らず、リフレクタ５０はある単一の反射特性、例えば、平行光束として反射したり、特定の点又は領域に集光する光束として反射する等の特性を有するものとして構成し、前面カバー３０をセグメント化し、各セグメントに固有の透過特性を与え、これによって、所望の配光を得るようにすることも可能である。あるいは、上記した中間の態様、すなわち、配光を形成するための機能をリフレクタ５０と前面カバー３０とで任意の割合を持って分担し合う構成にすることも出来る。
【００１８】
図１及び図４で分かるように、ランプボディ２０の後部のうちリフレクタ５０の放電バルブ６０が支持された部分に対向した位置には円形の作業用開口２１が形成されている。作業用開口２１は前後方向にやや幅を有するように、すなわち、軸方向長さが短い円筒状あるいは円環状に形成されており、前後方向におけるほぼ中間の位置に内方へ突出した内フランジ部２２を有する。上記内フランジ２２の開口縁には周方向に間隔を置いて複数の切欠部２２ａ、２２ａ、・・・が形成されている（図４参照）。
【００１９】
図１で分かるように、ランプボディ２０の後部に形成された上記作業用開口２１は着脱自在なバックカバー７０によって閉塞される。図１乃至図３で分かるようにバックカバー７０はカバー本体７１とカバーケース７２とによって形成される。カバー本体７１は円形の板状をした主板７１ａと該主板７１ａの前面の周縁から僅かに内側の位置から前方へ突出した円環状の周壁部７１ｂとが一体に形成され、周壁部７１ｂの前端縁からは周方向にに間隔を置いて係合片７１ｃ、７１ｃ、・・・が外方へ向けて突設されている（図３参照）。上記主板７１ａの外径はランプボディ２０の作業用開口２１の内径とほぼ等しく、周壁部７１ｂの外径は作業用開口２１の内フランジ部２２の内径とほぼ等しく形成されている（図１参照）。また、係合片７１ｃ、７１ｃ、・・・は内フランジ２２の切欠部２２ａ、２２ａ、・・・と対応した位置に形成されている。主板７１の周縁寄りの位置には挿通孔７１ｄが形成されている。
【００２０】
図１及び図２で分かるように、カバーケース７２はほぼ長方形をした後側板７２ａと該後側板７２ａの周縁から前方へ突出した周壁部７２ｂとが一体に形成されて成る。周壁部７２ｂの外側面からは取付片７２ｃ、７２ｃ、７２ｃが突設され（図２参照）、また、周壁部７２ｂの下辺部には切欠部７２ｄが形成されている。該カバーケース７２の後側板７２ａの対角間の間隔がカバー本体７１の主板７１ａの外径と同じか僅かに小さく形成され、これによって、カバーケース７２をカバー本体７１の主板７１ａの後面に取り付けたときに、前後方向に見てカバーケース７２がカバー本体７１の外径からはみ出さないようにすることが出来る（図３参照）。
【００２１】
そして、上記したカバー本体７１及びカバーケース７２は金属、例えば、アルミニウムで形成される。アルミニウムで形成する場合は、例えば、アルミダイカストとして形成すると良い。
【００２２】
上記カバーケース７２は、周壁部７２ｂの前端がカバー本体７１の主板７１ａの後面に当接された状態で、後方から取付片７２ｃ、７２ｃ、７２ｃを挿通されたネジ７３、７３、７３がカバー本体７１の主板７１ａに螺合されることによって、カバー本体７１に固定され、これによってバックカバー７０が形成され、該バックカバー７０に後述する放電バルブ点灯回路の一部であるバラスト回路が内蔵される。
【００２３】
図５に放電バルブ６０を点灯させるための放電バルブ点灯回路８０の回路構成の概略をブロック図で示す。
【００２４】
該放電バルブ点灯回路８０にあっては、、バッテリー８１の電源電圧を直流−直流昇圧回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）８２によって昇圧すると共に直流−交流変換回路（ＤＣ／ＡＣコンバータ）８３によって直交変換して高圧の交流電圧である点灯電圧とし、該点灯電圧を放電バルブ６０に印加するようになっている。
また、始動回路（スタータ回路）８４が設けられ放電バルブ６０の始動（点灯開始）時に始動電圧を上記点灯電圧に重畳して放電バルブ６０に印加するようになっている。そして、上記バックカバー７０には上記放電バルブ点灯回路８０のうちバッテリー８１及び始動回路８４を除いた部分、いわゆる、バラスト回路８５が内蔵される。
【００２５】
図１及び図２で分かるように、バックカバー７０には上記バラスト回路８５がユニット化（バラスト回路ユニット９０）して内蔵される。バラスト回路ユニット９０は片面にのみ電子部品が実装されてバラスト回路８５が構成されたセラミック基板９１、９２と絶縁材料で形成されたハウジング９３とから成る。セラミック基板９１は主としてパワーＩＣ９１ａ、フライバックトランス９１ｂ等の発熱を伴う電子部品及びその周辺を構成する電子部品９１ｃ、９１ｃ、・・・が実装される基板であり、セラミック基板９２は主として発熱を伴わず、且つ、熱に弱い電子部品９２ａ、９２ａ、・・・、９２ｃ、９２ｃ、・・・等が実装される基板であり、２つの基板９１と９２との間はボンディングワイヤ９２ｂ、９２ｂ、・・・によって接続されている。ハウジング９３は比較的大型でイナーシャが大きく自動車の走行中の振動の影響を受けやすい電子部品９１ｂ、９２ｃ、９２ｃ、・・・を保持するための空間９３ａ、９３ａ、・・・を有しており、一端部からは給電用コネクタ９３ｂが突設されている。さらに、ハウジング９３に出力用コネクタ９３ｃが形成されている。
【００２６】
上記セラミック基板９１、９２は接着剤によりカバーケース７２の後側板７２ａの内面に固定される。ここで使用される接着剤、特に、発熱を伴う電子部品９１ａ、９１ｂ等を実装したセラミック基板９１を固定するための接着剤は熱伝達特性の良好なものであることが好ましい。そして、セラミック基板９１、９２に前側からハウジング９３が被せられて、該ハウジング９３も接着によりカバーケース７２に固定される。そして、ハウジング９３がカバーケース７２に固定されると、大型部品９１ａ、９２ｃ、９２ｃ、・・・はハウジング９３の空間９３ａ、９３ａ、・・・内に位置され、自動車の走行振動等によって基板９１、９２に対する相対位置が変わることがないようにされる。これによって、自動車の走行振動等によって、これら大型部品９１ａ、９２ｃ、９２ｃ、・・・が基板９１、９２から脱落してしまうことが防止される。なお、ハウジング９３の各空間９３ａ、９３ａ、・・・に樹脂を充填し、該樹脂中に電子部品９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｃ、・・・、９２ａ、９２ａ、・・・、９２ｃ、９２ｃ、・・・、ボンディングワイヤ９２ｂ、９２ｂ、・・・が埋設された状態とすることによって、さらに振動に強いバラスト回路ユニットとすることが出来る。
【００２７】
そして、上記したように、セラミック基板９１、９２及びハウジング９３が取り付けられたカバーケース７２がカバー本体７１にネジ止めされることによって、バラスト回路ユニット９０がバックカバー７０に内蔵される。そして、このとき、給電用コネクタ９３ｂはカバーケース７２の切欠部７２ｄからバックカバー７０外に突出され、出力用コネクタ９３ｃの先端部はカバー本体７１の挿通孔７１ｄから主板７１ａの前側に突出される（図１参照）。
【００２８】
図１及び図２で分かるように、バラスト回路ユニット９０と放電バルブ６０との間はバルブソケット１００を介して接続される。バルブソケット１００は放電バルブ６０の口金部６１に着脱自在に構成され、上記放電バルブ点灯回路８０のうち始動回路８４がバルブソケット１００に内蔵されている。そして、バルブソケット１００からは始動回路８４の入力端及び放電バルブ６０と接続される端子に接続されたコード１０１が導出されており、該コード１０１の先端に電球側コネクタ１０２が接続されている。なお、コード１０１には外側が金属網で被覆されたシールドコードが使用される。
【００２９】
放電バルブ点灯回路８０の放電バルブ６０への接続及びランプボディ２０の作業用開口２１のバックカバー７０による閉塞は以下のように為される。
【００３０】
先ず、作業用開口２１からバルブソケット１００をランプボディ２０内に挿入し、該バルブソケット１００を放電バルブ６０の口金部６１に装着する。それから、バルブソケット１００から導出されているコード１０１の先端に設けられた電球側コネクタ１０２をバラスト回路ユニット９０の出力用コネクタ９３ｃに接続する。なお、バックカバー７０の周壁部７１ｂの外周面のうち主板７１ａと係合片７１ｃ、７１ｃ、・・・との間の部分にオーリング７４を外嵌しておく。
【００３１】
そして、バックカバー７０の係合片７１ｃ、７１ｃ、・・・をランプボディ２０の内フランジ部２２の切欠部２２ａ、２２ａ、・・・に位置合わせした状態でバックカバー７０を前方へ移動させ、バックカバー７０のカバー本体７１をランプボディ２０の作業用開口２１内に挿入してゆく。これによって、係合片７１ｃ、７１ｃ、・・・は切欠部２２ａ、２２ａ、・・・を前側へ通過し、バックカバー７０がカバー本体７１の部分まで作業用開口２１内に挿入される。そして、オーリング７４はバックカバー７０のカバー本体７１の周壁部７１ｂの外周面と作業用開口２１の内周面との間で圧縮された状態となる。これによって、作業用開口部２１とバックカバー７０との間が防水される。そこで、バックカバー７０を所定の方向、例えば、時計回り方向に所定の角度回転させると、図示しないストッパによってバックカバー７０の回転が停止すると共に、係合片７１ｃ、７１ｃ、・・・が内フランジ２２の内側面に係合し、これによって、バックカバー７０が作業用開口２１を閉塞した状態でランプボディ２０に取り付けられる。なお、バックカバー７０を上記したように回転させるときに、カバー本体７１の主板７１ａの背面から突出しているカバーケース７２がほぼ直方体を為しているので、該カバーケース７２をつかむことによってバックカバー７０を回転させやすくなっている。
【００３２】
上記したようにして、バックカバー７０をランプボディ２０に取り付けた後、図示しない電源側のコネクタを給電用コネクタ９３ｂに接続する。これによって、放電バルブ６０を点灯させることが出来る状態となる。
【００３３】
バックカバー７０をランプボディ２０から取り外すときは、先ず、図示しない電源側のコネクタを給電用コネクタ９３ｂから取り外す。それから、バックカバー７０を取付時と反対の方向に回転させて、係合片７１ｃ、７１ｃ、・・・の位置を切欠部２２ａ、２２ａ、・・・の位置と一致させ、その状態のまま、バックカバー７０を後方へ引っ張り出す。これによって、係合片７１ｃ、７１ｃ、・・・が切欠部２２ａ、２２ａ、・・・を後方へ抜け出し、バックカバー７０をランプボディ２０から取り外すことが出来る。そして、例えば、放電バルブ６０の交換をする場合は、バルブソケット１００を旧い放電バルブ６０から外し、放電バルブ６０を新しいものと交換し、バルブソケット１００を新しい放電バルブ６０に装着した後、上記したようにして、バックカバー７０をランプボディ２０に取り付ける。上記したように、バルブソケット１００を放電バルブ６０に着脱したり、放電バルブ６０をリフレクタ５０に着脱する際、電源側コネクタがバラスト回路ユニット９０の給電用コネクタ９３ｂから外されているので、、すなわち、バックカバー７０をランプボディ２０から取り外す際には、電源側コネクタを給電用コネクタ９３ｂから取り外さなければならないので、出力用コネクタ９３ｃの端子、バルブソケット１００の放電バルブ６０との接続用端子に高圧が印加される惧が無く、作業の安全性が確保される。
【００３４】
上記した、自動車用前照灯１０にあっては、バラスト回路がバックカバー７０に内蔵されているので、放電バルブ点灯回路８０のうちランプボディ２０の内外に支持させる必要のあるものが無く、従って、ランプボディが大型化することがない。なお、上記した実施の形態では、放電バルブ点灯回路のうちバラスト回路のみをバックカバーに内蔵させたが、起動回路もバックカバーに内蔵させるようにしても良い。
【００３５】
また、バラスト回路ユニット９０はそのほとんどがカバー本体７１の主板７１ａとカバーケース７２とによって覆われるので、バラスト回路ユニット９０からのノイズがバックカバー７０の外にほとんど漏れることがない。さらに、バラスト回路ユニット９０とバルブソケット１００との間を接続しているコード１０１に金属網で被覆されたコードを使用しているので、該コード１０１からのノイズの漏れもほとんどない。放電バルブ６０から放射されるノイズは、金属製のリフレクタ５０によって後方、すなわち、エンジンルーム方向に対して遮断されている。なお、上記説明では、カバー本体７１をアルミニウム等の金属で形成すると良い旨述べたが、カバー本体７１を合成樹脂によって形成することもできる。この場合、バラスト回路ユニット９０とカバー本体７１との間に金属部材、例えば、アルミフォイルを介在させることにより、バラスト回路ユニット９０からのノイズを外部に対して遮断することができる。
【００３６】
さらに、パワーＩＣ９１ａ、トランス９１ｂ等の発熱を伴う電子部品が実装されているセラミック基板９１の背面が金属製であるカバーケース７２の後側板７２ａに直接接着により固定されているので、これら電子部品で発生した熱が、伝熱性が良いセラミック基板９１を介してカバーケース７２に伝達され、且つ、カバーケース７２から放熱されるため、カバーケース７２とカバー本体７１との間の空間が高熱となって、バラスト回路ユニット９０を構成している電子部品が熱の影響によって動作不良を起こす惧がない。特に、バラスト回路８５を構成する電子部品のうち熱に弱い部品を発熱部品を実装した基板９１とは別の基板９２に実装したので、熱に弱い電子部品に基板を介して発熱部品の熱が伝達する惧もない。
【００３７】
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明車輌用灯具は、放電バルブを着脱自在に支持したリフレクタがランプボディと該ランプボディの前面開口を覆う前面カバーとによって画成された灯室内に配置されると共にランプボディに上記放電バルブの交換作業行うための作業用開口が形成された車輌用灯具であって、上記作業用開口を覆うバックカバーがランプボディに着脱自在に取り付けられ、上記放電バルブを点灯するための放電バルブ点灯回路の全部又は少なくとも放電バルブの安定した放電を継続させるためのバラスト回路を上記バックカバーに内蔵したことを特徴とする。
【００３９】
従って、本発明車輌用灯具にあっては、少なくとも放電バルブ点灯回路のうち大きな部分を占めるバラスト回路が作業用開口を覆うバックカバーに内蔵されたので、バラスト回路をランプボディに支持させる必要が無く、ランプボディの小型化、延いては車輌用灯具の小型化が可能になる。
【００４０】
請求項２に記載した発明にあっては、上記バックカバーは金属で形成されると共に、バックカバーに内蔵された回路の発熱を伴う電子部品を搭載した基板の少なくとも当該電子部品が搭載されている箇所がが空気層を介さずにバックカバーに支持されたので、発熱を伴う電子部品から発せられた熱が速やかに放熱される。
【００４１】
請求項３に記載した発明にあっては、上記バックカバーに内蔵された回路が金属部材によってほぼ覆われているので、バックカバーに内蔵された回路で発生するノイズがバックカバー外に放射されることはほとんどない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図面は本発明車輌用灯具の実施の形態を示すものであり、本図は全体の縦断面図である。
【図２】バックカバーの分解斜視図である。
【図３】バックカバーの正面図である。
【図４】ランプボディの作業用開口が形成された部分の背面図である。
【図５】放電バルブ点灯回路の概要を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
１０…自動車用前照灯（車輌用灯具）、２０…ランプボディ、２１…作業用開口、３０…前面カバー、４０…灯室、５０…リフレクタ、６０…放電バルブ、７０…バックカバー、７１…カバー本体（金属部材）、７２…カバーケース（金属部材）、８０…放電バルブ点灯回路、８５…バラスト回路、９１…セラミック基板（発熱を伴う電子部品を搭載した基板）、９１ａ…パワーＩＣ（発熱を伴う電子部品）、９１ｂ…フライバックトランス（発熱を伴う電子部品）

Claims

放電バルブを着脱自在に支持したリフレクタがランプボディと該ランプボディの前面開口を覆う前面カバーとによって画成された灯室内に配置されると共にランプボディに上記放電バルブの交換作業行うための作業用開口が形成された車輌用灯具であって、
上記作業用開口を覆うバックカバーがランプボディに着脱自在に取り付けられ、
上記放電バルブを点灯するための放電バルブ点灯回路の全部又は少なくとも放電バルブの安定した放電を継続させるためのバラスト回路を上記バックカバーに内蔵した
ことを特徴とする車輌用灯具。
上記バックカバーは金属で形成されると共に、バックカバーに内蔵された回路の発熱を伴う電子部品を搭載した基板の少なくとも当該電子部品が搭載されている箇所がが空気層を介さずにバックカバーに支持された
ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用灯具。
上記バックカバーに内蔵された回路が金属部材によってほぼ覆われている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輌用灯具。