JP2004335984A

JP2004335984A - 放電灯始動装置と放電灯点灯装置及び照明装置

Info

Publication number: JP2004335984A
Application number: JP2003133652A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Takamatsu; 健一高松
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】放電灯始動用の高圧パルスを発生させるためのパルストランスをシールドケース内に収容した放電灯始動装置において、組立作業性を悪化させずに小型化を維持しつつ、高電圧化に対応するためにパルス発生能力を向上させる。
【解決手段】少なくとも略柱状の第１のコア１と、第１のコア１を囲む複数のコア２，３と、第１のコア１に巻回されるコイル４，５と、該コア１，２，３を収納するシールドケース６とを備えた放電灯始動装置であって、複数のコア２，３の少なくとも一部はシールドケース６の内面に配置されており、第１のコア１と、第１のコア１の柱軸方向に配置され第１のコア１に面する第２のコア２との距離ｄを所定値以下とした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯始動装置と放電灯点灯装置及び照明装置に関するものであり、自動車用ヘッドランプの主にＨＩＤランプの始動・点灯に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１０−７４６４３号公報
【０００３】
近年、自動車用ヘッドランプの分野においては、高輝度、長寿命、省エネルギーの観点から、ＨＩＤランプは非常に商品価値が高く、新車搭載時の半分以上に普及する状況である。しかし、自動車用ヘッドランプは従来ハロゲンランプであり、点灯回路を持たなかったため、ＨＩＤランプ点灯回路による、重量増加及び占有容積の増加を回避するために、小型化が要求され、点灯回路をいかにコンパクトにするかという課題があった。この課題を解決するために、特許第３０９０４４８号に示されるように、放電灯始動装置（イグナイタ）とソケットを一体化し、小型化するという技術が提案されている。このイグナイタとソケットを一体化した商品（イグナイタソケット）は、コンパクトながら高電圧（２５ＫＶ）を発生させるために、イグナイタソケット内に収容されているパルストランスには非常に工夫が凝らされており、パルストランスをいかにコンパクトにするかという提案として、コアに直接巻線を巻くという手段が用いられていた。
【０００４】
また、昨今の環境対策の一環として、ＨＩＤランプにも水銀レスのランプが考案されており、この種のランプを始動させるために放電電圧を向上させる必要性があり、特願２００２−３７３１８８に示すように、パルストランスに複数のコア（以下ヨークコアという）を追加し、パルス電圧を上げるような考案がある。この従来例を図１２に示す。図中、１は第１のコア、２３はヨークコアであり、両者で磁気回路を形成している。第１のコア１は高抵抗のフェライトコアによって柱状に形成されている。一方、ヨークコア２３はＬ字状に屈曲したような形状のフェライトにより構成されており、ヨークコア２３の一辺が第１のコア１の柱軸方向の一端面と対向し、他辺が第１のコア１の側周部と対向するように配置されている。
【０００５】
第１のコア１には２次巻線５が直接巻回されており、そのうえに、１次巻線４が巻回されている。２次巻線５は、絶縁被膜で覆われた断面が平角状の導体線からなる平角導線であり、図１２の例では、ボビン（絶縁体）を介することなく、第１のコア１の側周部のほぼ全周に亘って１層にエッジワイズ巻にして巻装されている。１次巻線４は、高耐圧被覆４１を持つ断面円状の導体線４０であり、２次巻線５上の低圧側に寄せて巻装され、２次巻線５との間の絶縁を確保するようになっている。ＨＶは２次巻線５の高圧側の端子である。
【０００６】
樹脂モールド部９は、第１のコア１と、その側周部に巻装される２次巻線５と、この２次巻線５の上に巻装される１次巻線４の各層とを固定するものであり、例えば不飽和ポリエステル樹脂などが使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１２の従来例では、パルストランス７内にＬ字状のヨークコア２３を貼り付けたものをイグナイタソケット内に配置しており、トランス製造時に、コアの保持および絶縁封止作業時の位置決め等に非常な労力がかかっていた。すなわち、図１２の従来例を商品として具体化した場合、第１のコア１とヨークコア２３を位置固定するために、例えば破線２４で示すような範囲内にポッティング等の処理を施す必要があった。また、このポッティング時に位置ずれを回避するために、ずれ防止治具等で第１のコア１とヨークコア２３をポッティング硬化の間中、固定しておく必要があった。
【０００８】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、放電灯始動用の高圧パルスを発生させるためのパルストランスをシールドケース内に収容した放電灯始動装置において、組立作業性を悪化させずに小型化を維持しつつ、高電圧化に対応するためにパルス発生能力を向上させることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、少なくとも略柱状の第１のコア１と、第１のコア１を囲む複数のコア２，３と、第１のコア１に巻回されるコイル４，５と、該コア１，２，３を収納するシールドケース６と、を備えた放電灯始動装置であって、複数のコア２，３の少なくとも一部はシールドケース６の内面に配置されており、第１のコア１と、第１のコア１の柱軸方向に配置され第１のコア１に面する第２のコア２と、の距離ｄを所定値以下としたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の要部構成を示す断面図である。図中、６はシールドケース、７はパルストランス、２，３はヨークコア、８は電子部品である。パルストランス７の構成は、図１２の従来例におけるヨークコア２３を除いた構成と同じである。すなわち、第１のコア１の周囲に２次巻線５を巻回し、その外周に１次巻線４を巻回し、その周囲を樹脂モールド部９で充填したものである。一点鎖線で示した電子部品８は、図６の回路におけるパルストランス７を除いた他の電子部品（インダクタＬ１，Ｌ２、コンデンサＣ１，Ｃ２、放電ギャップＧなど）を示す。
【００１１】
ヨークコア２，３は、図１２の従来例におけるＬ字型ヨークコア２３を２分割したものであり、図２に示すように、シールドケース６の内壁面に接着剤１０で貼り付けられている。このシールドケース６は、図４に示すように、イグナイタソケット１１のランプ装着部１２とは反対側に装着されたシールド部材である。上述のパルストランス７や電子部品８は、イグナイタソケット１１のケースボディ１３側に設けられており、ケースボディ１３とシールドケース６を一体化すると、図１および図３のような位置関係でケースボディ１３側のパルストランス７とシールドケース６側のヨークコア２，３とが相対的に位置決めされる。ケースボディ１３とシールドケース６は精度良く組み付けられるので、結果的にパルストランス７とヨークコア２，３の位置関係も安定する。パルストランス７の第１のコア１とその柱軸方向に対向するヨークコア２との相対距離ｄは、最大２ｍｍまでとする。
【００１２】
図１に示すように、第１のコア１とヨークコア２，３により、パルストランス７の１次巻線４と２次巻線５を囲む磁気回路が形成され、これにより高電圧パルスを安定して発生させることができる。上述のように、第１のコア１とヨークコア２の隙間ｄは最大で２ｍｍ以下であるとき、最も磁路形成状態が良い。それ以上、離れた場合、ヨークコア２，３の有無によるパルス電圧への影響は無くなる。なお、この隙間ｄは完全な空間とすることは不必要であり、フェライト材料以外の樹脂等が充填されていても良い。
【００１３】
このように、本実施の形態では、パルストランス７を収容したイグナイタソケット１１のケースボディ１３に、前加工にてヨークコア２，３を取り付けられたシールドケース６を組み付けることにより従来例と同等の磁気回路が構成されるので、組立作業性を悪化させずに小型化を維持しつつ、高電圧化に対応するためにパルス発生能力を向上させることができる。
【００１４】
図５は上記イグナイタソケット１１を用いた放電灯点灯装置の回路図である。車載用のバッテリー１５より成るＤＣ１２Ｖの直流電源にはインバータ１６が接続されている。インバータ１６からイグナイタソケット１１には中間ハーネス１７を介して−４００Ｖ、８００Ｖ、０Ｖの電圧が供給されている。
【００１５】
図６はイグナイタソケット１１の内部構成を示す回路図である。Ｌ１とＬ２はインダクタである。Ｃ１とＣ２はコンデンサである。Ｇは放電ギャップである。イグナイタソケット１１のランプ装着部１２に放電灯ＤＬが装着されていると、コンデンサＣ２が約１２００Ｖに充電され、放電ギャップＧを介してパルストランス７の１次巻線４にパルス状の電流が流れて、パルストランス７の２次巻線５に高電圧が発生し、コンデンサＣ１を介して放電灯ＤＬに高電圧が印加されて、放電灯ＤＬが絶縁破壊され、点灯する。なお、放電灯ＤＬが点灯した後はインバータ１６からイグナイタソケット１１に数十Ｖの低周波交流電圧が供給されて、高電圧の発生は停止される。
【００１６】
本実施の形態を自動車用ヘッドランプに展開した場合の構造を図７に例示する。図中、１１はイグナイタソケット、１６はインバータ、１６１はＤＣ１２Ｖ電源供給口、１７は中間ハーネス、１８は灯体ハウジング、１９は反射板、２０は灯体レンズ、２１は光軸調整ねじ、２２はランプ交換用キャップである。
【００１７】
なお、パルストランス７は、コア１に図１、図３のように直接２次巻線５を巻回されても良いし、ボビンのようなものを用いて巻回されても良く、その上に、１次巻線４を巻回した上に、絶縁材料９にて封止することにより性能を確保する。樹脂封止前のパルストランス７の外観を図１１に示す。図３及び図１１に示すように、巻回されるコア１の断面形状は楕円にすることにより、真円に比べて、同じコア断面積を確保したときにイグナイタソケット１１の厚さ方向で有利となる。つまり、図７に示すように、イグナイタソケット１１の背面にランプ交換用のキャップ２２が配置されており、このキャップ２２の直近の位置までエンジンルーム部品があるため、厚さ方向を極力小さくすることにより灯体自体の小型化が可能になる。
【００１８】
本実施の形態によれば、ヨークコアの取り付けによりパルス電圧の発生能力が向上する効果がある。また、第１のコアとヨークコアが所定の位置関係に保たれるため、発生するパルス電圧が安定する。さらに、パルストランスとしては、成形封止時に第１のコアのみを封止すれば良いため、余計な固定手段のための治具、部品等が削減され、大型化が防止される。これにより、組付け作業性が向上し、小型化を維持できる。
【００１９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図８に示す。本実施の形態では、シールドケース６の内壁面にヨークコア２，３を位置決めするための凹所６２，６３を設けたものであり、その他の構成は実施の形態１と同様である。ヨークコア２，３の固定手段としては、図２に示したように、単に接着剤１０で固定するだけでも良いが、更に位置決めを確実なものにするために、図８に示すように、ヨークコア２，３の輪郭に沿った凹所６２，６３を設けることにより、ヨークコア２，３の位置ずれが防止され、且つ作業時の位置決めがしやすい利点がある。
【００２０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３を図９に示す。本実施の形態では、樹脂封止されたパルストランス７’を回路基板に固定し、図６に示されるＬＣ回路や放電ギャップのような電子部品８’，８”を実装後、配線した後、樹脂封止されたパルストランス７’の周囲にヨークコア２’，３’を例えば接着剤等により貼り付けたものである。この場合、図４に示すケースボディ１３の側にヨークコア２’，３’が貼り付けられるので、シールドケース６の前加工は不要となる。
【００２１】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４を図１０に示す。本実施の形態では、図４に示すケースボディ１３とシールドケース６の間に配置される内カバー１４にヨークコア３”を貼り付けたものである。上述の実施の形態１〜４は任意に組み合わせて実施しても良く、要するに、シールドケース６の内側にパルストランス７の第１のコア１と共に磁気回路を構成するように複数のヨークコアを配置すれば良い。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、少なくとも略柱状の第１のコアと、第１のコアを囲む複数のコアと、第１のコアに巻回されるコイルと、該コアを収納するシールドケースと、を備えた放電灯始動装置であって、複数のコアの少なくとも一部はシールドケースの内面に配置されており、第１のコアと、第１のコアの柱軸方向に配置され第１のコアに面する第２のコアと、の距離を所定値以下としたものであるから、パルス発生能力を向上させて高電圧化に対応することができ、組立作業性を悪化させずに小型化を維持できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のシールドケースの横断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１のシールドケースの斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１のシールドケースの縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１のイグナイタソケットの分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１のイグナイタソケットの外部配線を示す回路図である。
【図６】本発明の実施の形態１のイグナイタソケットの内部構成を示す回路図である。
【図７】本発明の実施の形態１のイグナイタソケットを用いたヘッドランプの断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２のシールドケースの内壁面の斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態３の要部構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態４の要部構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明に用いるパルストランスの斜視図である。
【図１２】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１第１のコア
２ヨークコア
３ヨークコア
４１次巻線
５２次巻線
６シールドケース
７パルストランス
８電子部品
９樹脂モールド部

Claims

少なくとも略柱状の第１のコアと、第１のコアを囲む複数のコアと、第１のコアに巻回されるコイルと、該コアを収納するシールドケースと、を備えた放電灯始動装置であって、複数のコアの少なくとも一部はシールドケースの内面に配置されており、第１のコアと、第１のコアの柱軸方向に配置され第１のコアに面する第２のコアと、の距離を所定値以下としたことを特徴とする放電灯始動装置。
第１のコアは、略楕円柱状であることを特徴とする請求項１記載の放電灯始動装置。
所定値は略２ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯始動装置。
シールドケースの内面に配置されるコアは、接着部材にてシールドケースの内面に固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯始動装置。
コアの部材はフェライトであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯始動装置。
前記第１のコアに巻回されるコイルが第１のコアに直接巻回されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の放電灯始動装置。
請求項１〜６のいずれかに記載の放電灯始動装置に接続され、放電灯に電力を供給することを特徴とする放電灯点灯装置。
請求項７に記載された放電灯点灯装置を備え、放電灯からの光を配光させることを特徴とする照明装置。