JP2007317452A - 放電灯始動装置及び放電灯点灯装置及び前照灯装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 充填によらず部分放電が抑えられる放電灯始動装置、該放電灯始動装置を用いた放電灯点灯装置、並びに、該放電灯点灯装置を用いた前照灯装置を提供する。
【解決手段】 放電灯を始動させるための高電圧を発生させる放電灯始動回路が実装された回路ブロック2と、絶縁材料からなり回路ブロック2を収納したケース3と、導電材料からなりケース3を覆うシールドケース4と、絶縁材料からなり回路ブロック2において高電圧となる部位とケース3の内面との間に介装された絶縁部材7とを備える。絶縁部材7により、回路ブロック3とシールドケース4との間の部分放電を抑制することができる。また、充填を用いる場合に比べ、製造のための設備コストが低減される上に、充填材の流れを制御する構造を回路ブロック2やケース3に設ける必要がないから、小型化が可能となる。
【選択図】図1
【解決手段】 放電灯を始動させるための高電圧を発生させる放電灯始動回路が実装された回路ブロック2と、絶縁材料からなり回路ブロック2を収納したケース3と、導電材料からなりケース3を覆うシールドケース4と、絶縁材料からなり回路ブロック2において高電圧となる部位とケース3の内面との間に介装された絶縁部材7とを備える。絶縁部材7により、回路ブロック3とシールドケース4との間の部分放電を抑制することができる。また、充填を用いる場合に比べ、製造のための設備コストが低減される上に、充填材の流れを制御する構造を回路ブロック2やケース3に設ける必要がないから、小型化が可能となる。
【選択図】図1
Description
本発明は、放電灯始動装置、該放電灯始動装置を用いた放電灯点灯装置、並びに、該放電灯点灯装置を用いた前照灯装置に関するものである。
従来から、放電灯を始動させるための高電圧(例えば20kV)を発生させる放電灯始動回路が実装された回路ブロックと、絶縁材料からなり回路ブロックを収納したケースと、導電材料からなりケースを覆うシールドケースとを備える放電灯始動装置が提供されている(例えば、特許文献1参照)。
放電灯始動回路は高電圧を発生させるものであるため、放電灯始動回路において高電圧となる部位と、放電灯始動回路において低電圧となる部位やシールドケースなどとの間に部分放電が発生しやすい。このような部分放電が発生すると、ケースの材料の劣化を招くことや、損失により放電灯の点灯に十分な出力電圧が得られないことが考えられる。上記のような部分放電を抑制するため、従来は、ケースの内面と回路ブロックとの間の隙間に合成樹脂のような絶縁材料からなる充填材を充填していた。
特開2005−285363号公報
しかし、上記従来例のように充填を用いると、充填のための設備が必要となって設備コストが高くなる上に、漏れ止めなど充填材の流れを制御するための構造をケースや回路ブロックに設ける必要があり、これが放電灯始動装置の大型化を招いていた。また、充填量不足や気泡の混入などの不良が発生した場合、回路ブロックやケースまでをも破棄しなければならず、リスクが比較的に高いため、製造コストが高くなっていた。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、充填によらず部分放電が抑えられる放電灯始動装置、該放電灯始動装置を用いた放電灯点灯装置、並びに、該放電灯点灯装置を用いた前照灯装置を提供することにある。
請求項1の発明は、放電灯を始動させるための高電圧を発生させる放電灯始動回路が実装された回路ブロックと、絶縁材料からなり回路ブロックを収納したケースと、導電材料からなりケースを覆うシールドケースと、絶縁材料からなり回路ブロックにおいて高電圧となる部位とケースの内面との間に介装された絶縁部材とを備えることを特徴とする。
この発明によれば、絶縁部材により、回路ブロックとシールドケースとの間の部分放電を抑制することができる。また、充填を用いる場合に比べ、充填用の設備が不要であるから製造のための設備コストが低減される。さらに、充填材の流れを制御する構造をケースに設ける必要がないから、小型化が可能となる。また、絶縁部材の部分に気泡等の不良が発生した場合には、破棄するのは不良が発生した絶縁部材のみでよく、従って絶縁部材の部分に不良が発生した場合のリスクが低いから、充填を用いる場合に比べて製造コストの低減が可能となる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、絶縁部材を挟んで位置決めするリブが、回路ブロックに突設されていることを特徴とする。
この発明によれば、絶縁部材の位置ずれを、回路ブロックのリブによって抑えることができる。
請求項3の発明は、請求項2の発明において、絶縁部材が弾性を有する材料からなることを特徴とする。
この発明によれば、絶縁部材をケースと回路ブロックとに密着させて隙間をなくし、部分放電をより低減することができる。
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか記載の放電灯始動装置と、放電灯始動装置によって始動した放電灯に点灯維持のための電力を供給する点灯部とを備えることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項4記載の放電灯点灯装置と、該放電灯点灯装置によって点灯される放電灯とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、絶縁部材により、回路ブロックとシールドケースとの間の部分放電を抑制することができる。また、充填を用いる場合に比べ、充填用の設備が不要であるから製造のための設備コストが低減される。さらに、充填材の流れを制御する構造をケースに設ける必要がないから、小型化が可能となる。また、絶縁部材の部分に気泡等の不良が発生した場合には、破棄するのは不良が発生した絶縁部材のみでよく、従って絶縁部材の部分に不良が発生した場合のリスクが低いから、充填を用いる場合に比べて製造コストの低減が可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、本実施形態の放電灯始動回路を図2に示す。この放電灯始動回路は、3個の入力端子TI1〜TI3と3個の出力端子TO1〜TO3とを有する。第1の出力端子TO1、第2の出力端子TO2並びに第3の出力端子TO3はそれぞれ放電灯としてのHIDランプ(高輝度放電灯)Laの互いに異なる端子に接続され、第2の出力端子TO2と第3の出力端子TO3とはHIDランプLaの端子62を介して互いに電気的に接続される。
第1の入力端子TI1と第2の出力端子TO2との間には、パルストランス3の1次巻線N1とスパークギャップSGとの直列回路と充電コンデンサCvとの並列回路が接続されている。
第2の入力端子TI2は、第3の出力端子TO3に接続されている。また、第3の入力端子TI3は、パルストランス3の2次巻線N2とHIDランプLaとを介して第1の出力端子TI1に接続されている。
さらに、それぞれ第2の入力端子TI2と第3の入力端子TI3との間に接続されたラインバイパスコンデンサ(以下、「Yコンデンサ」と呼ぶ。)Cyとアクロスザラインコンデンサ(以下、「Xコンデンサ」と呼ぶ。)Cxとからなるフィルタ回路が設けられている。
図2の回路の動作を説明する。HIDランプLaを始動するには、出力端子TO1〜TO3にHIDランプLaが接続された状態で、第2の入力端子TI2に対して第1の入力端子TI1と第3の入力端子TI3とにそれぞれ正の電圧を加える。例えば、第1の入力端子TI1,第2の入力端子TI2、第3の入力端子TI3の電位をそれぞれ例えば600V,−380V,0Vとする。すると、充電コンデンサCvが充電され、やがて充電コンデンサCvの両端電圧が所定値を越えることによりスパークギャップSGが導通し、パルストランス3の1次巻線N1にパルス電圧が出力される。このときパルストランス3の2次巻線N2に生じたパルス電圧が、第2の入力端子TI2と第3の入力端子TI3との間の電圧に重畳してHIDランプLaに加えられ、HIDランプLaを始動させる。第2の出力端子TO2と第3の出力端子TO3とがHIDランプLaの端子を介して電気的に接続されていなければ充電コンデンサCvは充電されないので、HIDランプLaが取り付けられていない状態での高電圧パルスの発生を防ぐことができる。
次に、本実施形態の構造を説明する。本実施形態に係る放電灯始動装置1は、図1及び図3に示すように、放電灯点灯回路が実装された回路ブロック2と、絶縁材料からなり回路ブロック2を覆うケース3と、導電材料からなりケース3を覆うシールドケース4とを備える。以下、図3のabcdef方向をそれぞれ上下左右前後方向と呼ぶ。すなわち、放電灯始動装置1においてHIDランプLaが取り付けられる側を前側と呼び、それぞれ入力端子TI1〜TI3に一対一に接続された電線Cがそれぞれ引き出される方向を下方向と呼ぶ。
詳しく説明すると、回路ブロック2は、スパークギャップSGと充電コンデンサCvとXコンデンサCxとYコンデンサCyとがそれぞれ実装された立体成型回路基板と、磁性体からなるコア(図示せず)並びにコアに巻回された二次巻線N2が合成樹脂に封止されるとともに一次巻線N1が巻回されてなるパルストランスPTとが一体化されてなる。回路ブロック2の上端部には、前面が開口した有底円筒形状であってHIDランプLaの口金が挿入される嵌合部21が設けられており、それぞれ低電圧側となる第2の出力端子TO2と第3の出力端子TO3との一方ずつになる2個の接続端子5がそれぞれ嵌合部21上に周方向に並べて配置されている。また、嵌合部21の底面の中央部には、円筒形状の内筒22が前方へ突設されており、高電圧側となる第1の出力端子TO1は内筒22の内側に配置されている。すなわち、第2の出力端子TO2及び第3の出力端子TO3と第1の出力端子TO1との間の絶縁が内筒22によって確保されている。
HIDランプLaの口金6は、図4及び図5に示すように、円柱形状の本体部60と、本体部60の下面に突設され嵌合部21に嵌合して内筒22を囲む筒部61を有する。筒部61の外面には各接続端子5に接触導通する環形状の端子62が設けられ、筒部61の内側には、内筒22に嵌合して第1の出力端子TO1に接触導通するピン端子63が設けられている。
ケース3は、回路ブロック2の後面を覆う後ケース3aと、後ケース3aとの間に回路ブロック2を挟む形で後ケース3aに結合する前ケース3bとからなる。後ケース3aと前ケース3bとはそれぞれ例えば合成樹脂成型品からなる。前ケース3bの前面には、回路ブロック2の嵌合部21を囲む円筒形状の筒部31が前方に突設されている。
HIDランプLaは、周知のバヨネット結合によってケース3に取り付けられる。すなわち、筒部31には、それぞれ前方に開放され後端部が前方から見て時計回り方向に延びたL字形状の結合凹部31aが、筒部31に周方向に等間隔に並べて4個設けられている。HIDランプLaの口金6の本体部60の外面には結合ピン64が突設されている。HIDランプLaを取り付ける際は、結合ピン64を前方からいずれかの結合凹部31aに導入してHIDランプLaを前方から見て時計回りに回動させることにより、結合ピン64は結合凹部31aに係止され、ここにおいてHIDランプLaはケース3から前方への脱落を防止される。
シールドケース4は、ケース3の後面を覆う後シールドケース4aと、後シールドケース4aとの間にケース3を挟む形で後シールドケース4aに結合する前シールドケース4bとからなる。後シールドケース4aと前シールドケース4bとはそれぞれ例えば金属板に打ち抜き加工や絞り加工を施すことによって形成されている。前シールドケース4bの前面には、ケース3の筒部31を囲む筒部41が前方に突設されている。また、ケース3及びシールドケース4は、それぞれ下面に開口32,42を有し、入力端子TI1〜TI3に一対一に接続された3本の電線Cは、それぞれこの開口32,42から引き出される。
以下、本発明の要部である、回路ブロック2の高電圧部とシールドケース4との間の絶縁に関する構成について説明する。回路ブロック2において、パルストランスPTの一次巻線N1の高電圧となる端部が位置する左上端部と、ケース3の内面との間には、図6〜図8に示すように例えば合成ゴムからなる絶縁部材7が介装されている。絶縁部材7は、ケース3の内面と回路ブロック2との間の隙間を丁度埋める寸法形状に形成されている。図9及び図10に示すように、回路ブロック2において、上端部と、右端部とには、それぞれリブ23,24が突設されており、絶縁部材7はリブ23,24に挟まれることによって回路ブロック2に対して位置決めされている。また、回路ブロック2の右上端部には、円柱形状の嵌合凸部25が上方へ突設されており、絶縁部材7には図11に示すように嵌合凸部25が嵌合する嵌合穴71が設けられていて、嵌合凸部25が嵌合穴71に嵌合することによっても、回路ブロック2に対する絶縁部材7の位置決めがなされる。
上記構成によれば、ケース3の内面と回路ブロック2との間の隙間を丁度埋める寸法形状に予め形成された絶縁部材7を用いることにより、従来例で述べたような充填材の充填が不要となる。従って、充填を用いる場合に比べ、絶縁部材7の組み付けにかかる時間は充填にかかる時間の5分の1程度であるから製造にかかる時間が短縮される上に、充填用の設備が不要となるから設備コストが低減され、また、充填材の流れを制御するための構造を回路ブロック2やケース3に設ける必要がないから小型化が可能となる。さらに、絶縁部材7の部分に気泡等の不良が発生した場合には、破棄するのは不良が発生した絶縁部材7のみであって回路ブロック2やケース3を破棄する必要がなく、従って絶縁部材7の部分に不良が発生した場合のリスクが低いから、充填を用いる場合に比べて製造コストの低減が可能となる。
また、リブ23,24により、回路ブロック2において比較的に高電位となる上端面と比較的に低電位となる右端面との間の沿面距離が確保され、沿面放電が抑制されている。
絶縁部材7を設けない場合について図12(a)に、絶縁部材7を設けた場合について図12(b)に、それぞれ、HIDランプLaの両端電圧(ランプ電圧)の時間変化を曲線aで、第1の入力端子TI1と第2の入力端子TI2との間の電圧(入力端子間電圧)の時間変化を曲線bで示す。絶縁部材7を設けない場合にランプ電圧のピーク前に発生していた約21kVの波形歪が、絶縁部材7を設けた場合には解消されている。また、ランプ電圧の最大値も、絶縁部材7を設けない場合には約25kVであったのに対して、絶縁部材7を設けた場合には約28kVと向上している。これにより、HIDランプLaの始動不良が発生しにくくなっている。
なお、絶縁部材7の材料は絶縁材料であれば合成ゴムに限られず、例えば粘土や1液シリコン接着剤やパテのように、流動性の低い不定形の部材をリブ23,24間に配置してもよい。但し、シールドケース4と回路ブロック2とに密着して沿面放電を抑制するように、弾性を有する柔軟な材料を用いることが望ましい。
上述した放電灯始動装置1は、例えば図13に示すような車両用の前照灯装置8に用いることができる。この前照灯装置8は、放電灯始動装置1と、放電灯始動装置1に接続されたHIDランプLaとが収納される収納凹部81aが前面に設けられ例えばねじ止めによって車両(図示せず)に取り付けられるハウジング81と、例えばガラスのような透明な材料からなりハウジング81の前側に取り付けられて収納凹部81aを覆うレンズ82とを備える。また、ハウジング81の後面には、メンテナンス時に放電灯始動装置1を出し入れするための放電灯挿入穴81bを設けてある。放電灯挿入穴81bは、放電灯始動装置1を避ける凹部83aが前面に設けられハウジング81に着脱自在に結合するキャップ83によって覆われる。さらに、ハウジング83の下側には、HIDランプLaを点灯維持させる点灯部(図示せず)を収納した放電灯点灯ブロック84が取り付けられる。この点灯部と放電灯始動装置1とにより、請求項における放電灯点灯装置が構成される。点灯部は、例えば周知のインバータ回路からなり、ハーネスL2を介してバッテリー(図示せず)に接続され、バッテリーから得られる例えば12Vの直流電力を電源としてHIDランプLaを点灯維持させる交流電力を生成し、ハーネスL1と放電灯始動装置1とを介してHIDランプLaに供給する。ここで、ハーネスL1は、放電灯始動回路の入力端子TI1〜TI3に一対一に接続された3本の電線Cを束ねたものである。ハウジング81の下面には、放電灯始動装置1とインバータ回路とを接続するハーネスL1が挿通される電線挿通穴81cが貫設されている。また、ハウジング81の収納凹部81aには、HIDランプLaの後側に配置されHIDランプLaの光を配光する反射板85が収納されている。さらに、ハウジング81には、反射板85に機械的に結合した光軸調整ねじ86が螺合しており、光軸調整ねじ86の締め付けを調整することにより、反射板85の向きを調整することができるようになっている。なお、前照灯装置8の各構成は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示及び説明は省略する。
1 放電灯始動装置
2 回路ブロック
3 ケース
4 シールドケース
7 絶縁部材
8 前照灯装置
La HIDランプ
2 回路ブロック
3 ケース
4 シールドケース
7 絶縁部材
8 前照灯装置
La HIDランプ
Claims (5)
- 放電灯を始動させるための高電圧を発生させる放電灯始動回路が実装された回路ブロックと、
絶縁材料からなり回路ブロックを収納したケースと、
導電材料からなりケースを覆うシールドケースと、
絶縁材料からなり回路ブロックにおいて高電圧となる部位とケースの内面との間に介装された絶縁部材とを備えることを特徴とする放電灯始動装置。 - 絶縁部材を挟んで位置決めするリブが、回路ブロックに突設されていることを特徴とする請求項1記載の放電灯始動装置。
- 絶縁部材が弾性を有する材料からなることを特徴とする請求項2記載の放電灯始動装置。
- 請求項1〜3のいずれか記載の放電灯始動装置と、放電灯始動装置によって始動した放電灯に点灯維持のための電力を供給する点灯部とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 請求項4記載の放電灯点灯装置と、該放電灯点灯装置によって点灯される放電灯とを備えることを特徴とする前照灯装置。
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JP2000332873A (ja) * | 1999-05-24 | 2000-11-30 | Kenwood Corp | 移動体通信端末におけるシールドケース構造 |
JP2003297114A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Harison Toshiba Lighting Corp | 高圧放電ランプ装置、照明装置、及び車両用前照灯装置 |
JP2005285363A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯始動装置および放電灯点灯装置および車両用前照灯器具および車両 |
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2006
- 2006-05-24 JP JP2006144652A patent/JP2007317452A/ja active Pending
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