JP2006318883A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】奥行き方向の厚さを薄くできしたがって、自動車の前照灯として好適な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2次側巻線の一端が接続され他端が第1の駆動線に接続され2次巻線の一端が第2の駆動線に接続され他端が放電ギャップを介して第3の駆動線に接続された1次巻線から成るコイル、このコイルの中に挿入されたコア、及びこのコアと前記1次巻線及び2次巻線間に充填された樹脂とを有するトランスと、前記第2の駆動線と前記第3の駆動線の間に接続されたコンデンサと、を備え、前記トランスは、前記ソケットの横に並置されてなる。
【選択図】図5
【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2次側巻線の一端が接続され他端が第1の駆動線に接続され2次巻線の一端が第2の駆動線に接続され他端が放電ギャップを介して第3の駆動線に接続された1次巻線から成るコイル、このコイルの中に挿入されたコア、及びこのコアと前記1次巻線及び2次巻線間に充填された樹脂とを有するトランスと、前記第2の駆動線と前記第3の駆動線の間に接続されたコンデンサと、を備え、前記トランスは、前記ソケットの横に並置されてなる。
【選択図】図5
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。自動車の前照灯において高輝度放電灯を用いる場合、エンジンルームのスペースを確保するために、放電灯のソケットから奥行き方向の厚さはできるだけ薄いことが望ましい。
しかし、一般に高輝度放電灯において、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。したがって、ソケットとイグナイタを含む点灯ユニットが厚くなると共に大きくなってしまう問題があった。
そこで、駆動線用の配線の引き出し方向をソケット嵌合面の方向に向けて上記点灯ユニットを薄くすることが考えられた(特許文献1参照)。
しかし、このようにすると、駆動線の引き出した方向に放電バルブが存在するので、引き出した駆動線を大きく曲げる必要があり、作業性や耐久性の面で問題があった。
特開2004−206974号公報
本発明は上記のような、従来の自動車の前照灯の、ソケットとイグナイタを含む点灯ユニットの問題点にかんがみてなされたもので、奥行き方向の厚さを薄くし小型にすることができしたがって、自動車の前照灯として好適な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2次側巻線の一端が接続され他端が第1の駆動線に接続され2次巻線の一端が第2の駆動線に接続され他端が放電ギャップを介して第3の駆動線に接続された1次巻線から成るコイル、このコイルの中に挿入されたコア、及びこのコアと前記1次巻線及び2次巻線間に充填された樹脂とを有するトランスと、前記第2の駆動線と前記第3の駆動線の間に接続されたコンデンサと、を備え、前記トランスは、前記ソケットの横に並置されて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、点灯ユニットの厚さを薄くし小型にすることができ、自動車の前照灯として好適な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の二次側巻線の他端に接続される。トランスTRの二次側巻線の他端はソケット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17は例えば磁気シールドされる。
図2におけるソケット18とカバーを付けた状態のイグナイタ17の、本発明一実施形態による構成例の斜視図を、図3に示す。図3において給電線161,162,163は取り除いて示している。
更に図3においてイグナイタ17のカバーとトランスのボビンを取り除いた構造を図4に示す。図4では、給電線161,162,163を示している。図4に示したイグナイタ17及びソケット18の構造を上方から見た平面図を図5に示し、図5に示したトランスTRのA−Aにおける断面図を図6に示した。
図6に示すように、トランスTRは、上方が細く、下方が太くなったテーパーを有する棒状コア62の周囲に、同径の二次側巻線n2が巻かれその上に一次側巻線n1が巻かれた構造を有する。ソケット18の一方の端子に接続される二次側巻線n2の上方の端には高圧が発生する。一次巻線n1が巻かれるのは、図6では、下方すなわち低圧側である。
上方の端部において、棒状コア62よりも二次側巻線n2が突出した構造を有する。棒状コア62と二次側巻線n2の間及び、二次側巻線n2と棒状コア62の上方の凹部等には、樹脂63が充填される。この樹脂63の材料としては、例えばゲル、エポキシ、シリコン、ウレタンなどが用いられる。
実際には、トランスTRの一次側巻線と二次側巻線が直接積層されるわけではなく、所定形状の樹脂製ボビンを介して積層される。このような樹脂製ボビン72の断面図を図7に示し、その一部切欠斜視図を図8に示す。また、図9及び図10にもこの樹脂製ボビンの構造を示す。実際に樹脂製ボビン72に一次巻線n1を組み込んだ断面図を図11、図12、図13に示す。
図7及び図8において、樹脂製ボビン72の中央には、棒状コア62と二次側巻線が挿入される中央空洞73が設けられている。この中央空洞73の表面には、内側に向かった突起となる複数のリブ74が軸方向に設けられている。番号75はトランスTRの一次巻線n1が嵌め込まれるための有底の巻線用空洞であり、番号76は沿面距離を長くするための溝を示している。この溝76は例えば深さが0.6mm程度である。
図11に示すように、樹脂製ボビン72の低圧側に巻線用空洞75が設けられており、この巻線用空洞75に一次巻線n1が挿入される。このような構造を有するので、樹脂製ボビン72の外側からも内側からも放電を抑制するように機能する。この点について述べる。樹脂製ボビン72の外側においては、樹脂製ボビン72の高圧側の表面に溝76が設けられており、二次巻線n2の高圧側から外側を介して一次巻線n1の入り口までの距離は非常に遠くなって、放電を抑制することができる。一方、樹脂製ボビン72の内側と二次巻線n2の間には隙間111がある。しかし、樹脂ボビン72の巻線用空洞75に一次巻線n1が図示されているように設けられているので、二次巻線n2の高圧側から、隙間111を介して一次巻線n1すなわち樹脂製ボビン72の巻線用空洞75の入り口までの距離も遠くなる。したがって、上記の構造により樹脂製ボビン72の内側においても放電が抑制される。
また、上述のリブ74が設けられているので、棒状コア62と二次側巻線n2を挿入した後にも二次側巻線n2と樹脂製ボビン72の内側に隙間を確保することができ、したがってこの隙間に外部から樹脂を容易に充填することが可能となる。
上述の一次側巻線n1の材料としては硬い材料、例えばステンレスを用いる。硬い材料を一次側巻線n1として用いると、この一次側巻線n1を巻線用空洞75に容易に挿入することが可能となる。
図12は図11の円112の部分の拡大図である。この図より明らかなように、樹脂製ボビン72の外側の周囲には所定距離おいて、例えば0.3mm程度の突起121が設けられている。上記のよう棒状コア62を二次側巻線n2に挿入され、それが樹脂製ボビン72に入れられた後、この樹脂製ボビン72はこの外形に合ったケース131に入れられる。然るに樹脂製ボビン72の周囲に上記突起121があるので、樹脂製ボビン72とケース131の間には、例えば0.3mmの隙間133が生ずる。この間隙133があるため、樹脂を後で流し込むことが容易となり、樹脂製ボビン72をケース内に固定することが容易にできる。この隙間133は0.3mmに限られず、0.2mmから1.0mm程度あることが望ましい。
上述のような構造のトランスTRを用いて、図2に示すイグナイタ17を構成し、このイグナイタ17を用いて図1に示す放電灯の点灯装置を構成する。
この点灯装置の動作を次に説明する。インバータ15の出力からイグナイタ17の接続端子211,212に、400Vの電圧が印加されると共に、接続端子213に約1kVの電圧が印加される。これによりコンデンサC2への充電が開始され、放電ギャップ22の放電破壊電圧に達すると、トランスTRの一次側巻線に電流が流れ、二次側巻線に、例えば20kVのパルス電圧が発生する。
これはトランスTRの二次側に、一次側巻線の巻線数n1と二次側巻線の巻線数n2の比に応じた電圧が発生する関係から、それぞれの巻線数をn1<n2の関係とすることで、二次側巻線に高い、例えば20kVの電圧を生成する。この電圧はHIDバルブ19に供給され、このHIDバルブ19の放電が開始される。
HIDバルブ19の放電が開始されると、接続端子211,212に供給される電圧は、約43V付近の電圧で安定した状態となり、以降はイグナイタ17を介してHIDバルブ19を駆動し点灯を継続する。
なお、コンデンサC1は、トランスTRの二次側巻線に発生した高電圧を接続端子212を介してインバータ側に還流しないようにするためのものであり、接続端子211,212に供給される初期の電圧を吸収させ、インバータ側の部品が破壊しないようにするためのものである。この場合コンデンサC1は、イグナイタ17に設けたが、インバータ15内に設けてもよい。
図7にその断面を示す樹脂製ボビン72を用いる。この樹脂製ボビン72は、二次側巻線の外周部に一次側巻線を設け、しかも二次側巻線の高電圧が発生しない側に一次側巻線を挿入するための開口部を設けた構造を有している。
トランスTRは、図6に示すように棒状コア62の二次側巻線n2の高電圧が発生する側の端を細くし、こちらの側に厚く樹脂を充填すると、コロナ放電を防止することができる。一方図6に示す二次側巻線n2の下方、即ち高電圧が発生しない側では、放電が生ずることはなく、最大限の出力を確保できる。この端部では、通常、アース電位であり、コロナ放電が生じないので、この部分で二次側巻線が露出してしまっても、沿面放電の起点にはならない。
図6に示すように、棒状コアの長さを二次側巻線n2の長さよりも短くし、高電圧が発生する端部で断面が凹となるようにし、コイルの内側にも樹脂63を十分、充填しているので、沿面放電やコロナ放電の発生を阻止することができる。
上記実施形態では、図6に示すように二次側巻線n2は同径とし、棒状コア62にテーパを設けていた。しかし、本発明では、同径の棒状コアを用い、高圧が発生する側ほど大径とした構造の二次側巻線n2を用いてトランスTRを構成することも可能である。要するに、高電圧が発生する方ほど、二次側巻線と棒状コアの間隙が大きくなりこの部分に樹脂が充填されていれば本発明に用いるトランスTRとして適切である。上記実施形態では棒状コアは断面が円形の丸棒状としたが、断面が方形、多角形などであってもよい。
次に、放電灯起動用のトランスと一体化された放電灯点灯装置の構造について説明する。上述のように放電灯起動用のトランスTRは通常、全体の放電灯点灯装置の大きな容積を占める。したがって、トランスTRを並置した構造とする場合、リードを一端に有する管球を縦にガイド穴を介してトランス収納部に挿入し接続する場合、通常そのまま挿入するとトランスを収納しているほうが大きくなり、全体として装置が大型化することが避けられない。
そこで、図14に示すような構造とすることにより、装置全体をコンパクトにすることが可能となる。図14において、141は、リード142を接続される放電灯であり、この放電灯141の一端のリード142は、ランプ固定用台座144の孔145を通り、漏斗状ガイド146を介してトランス収納部147に導かれる。
この漏斗状ガイド146を、図示するように、トランスが設置されるトランス設置部位148から離れるような偏心した形状のものとすると、トランスの設置する容積を大きく採ることができる。したがって、信頼性の高い真円状に巻かれたトランスを用いることができ、性能的に良好な放電灯点灯装置が得られ、またこの装置を全体としてコンパクトにすることが可能となる。
11・・・直流電源、
12・・・DC/DCコンバータ、
13・・・DC/ACインバータ、
14・・・制御回路、
15・・・インバータ、
161,162,163・・・給電線、
17・・・イグナイタ、
18・・・ソケット、
19・・・HIDバルブ、
211,212,213・・・接続端子、
22・・・放電ギャップ、
62・・・棒状コア、
72・・・樹脂製ボビン、
73・・・中央空洞、
74・・・リブ、
75・・・巻線用空洞、
76・・・溝、
TR・・・トランス、
n1・・・一次側巻線、
n2・・・二次側巻線、
111,133・・・隙間
121・・・突起、
131・・・ケース、
141・・・放電灯、
142・・・リード、
144・・・ランプ固定用台座、
146・・・漏斗状ガイド、
147・・・トランス収納部。
12・・・DC/DCコンバータ、
13・・・DC/ACインバータ、
14・・・制御回路、
15・・・インバータ、
161,162,163・・・給電線、
17・・・イグナイタ、
18・・・ソケット、
19・・・HIDバルブ、
211,212,213・・・接続端子、
22・・・放電ギャップ、
62・・・棒状コア、
72・・・樹脂製ボビン、
73・・・中央空洞、
74・・・リブ、
75・・・巻線用空洞、
76・・・溝、
TR・・・トランス、
n1・・・一次側巻線、
n2・・・二次側巻線、
111,133・・・隙間
121・・・突起、
131・・・ケース、
141・・・放電灯、
142・・・リード、
144・・・ランプ固定用台座、
146・・・漏斗状ガイド、
147・・・トランス収納部。
Claims (3)
- 放電バルブが差し込まれるソケットと、
このソケットに2次側巻線の一端が接続され他端が第1の駆動線に接続され2次巻線の一端が第2の駆動線に接続され他端が放電ギャップを介して第3の駆動線に接続された1次巻線から成るコイル、このコイルの中に挿入されたコア、及びこのコアと前記1次巻線及び2次巻線間に充填された樹脂とを有するトランスと、
前記第2の駆動線と前記第3の駆動線の間に接続されたコンデンサと、を備え、
前記トランスは、前記ソケットの横に並置されてなることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 放電バルブが差し込まれるソケットと、
このソケットに2次側巻線の一端が接続され他端が第1の駆動線に接続され2次巻線の一端が第2の駆動線に接続され他端が放電ギャップを介して第3の駆動線に接続された1次巻線から成るコイル、このコイルの中に挿入されたコア、及びこのコアと前記1次巻線及び2次巻線間に充填された樹脂とを有するトランスと、
前記第2の駆動線と前記第3の駆動線の間に接続されたコンデンサと、を備え、
前記トランスは、中央に空洞を有し前記二次側巻線の高電圧が発生する側でない端に開口部を有し前記一次側巻線が嵌め込まれる有底空洞を前記空洞の周囲に有する、樹脂製のボビンを用いて構成されて成ることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記トランスは、前記2次巻線は高電圧発生側において、前記コアより突出してしており、このコア及び前記2次巻線の少なくとも高圧発生側を樹脂により覆った構造を有してなることを特徴とする請求項1又は2記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005212610A JP2006318883A (ja) | 2005-04-13 | 2005-07-22 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005115977 | 2005-04-13 | ||
JP2005212610A JP2006318883A (ja) | 2005-04-13 | 2005-07-22 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006318883A true JP2006318883A (ja) | 2006-11-24 |
Family
ID=37539346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005212610A Withdrawn JP2006318883A (ja) | 2005-04-13 | 2005-07-22 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006318883A (ja) |
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2005
- 2005-07-22 JP JP2005212610A patent/JP2006318883A/ja not_active Withdrawn
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A761 | Written withdrawal of application |
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