JP2010177119A - 高圧放電灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成により、作業用開口部の開成時のみならず高圧接点の不正接続時等の各種状況下においても高電圧の起動パルスの発生及び電力供給を的確に禁止することができる高圧放電灯装置を提供する。
【解決手段】高圧放電灯装置１は、筐体２に開口する作業用開口部７に対し適正な嵌合位置に蓋体８が嵌合されていないときＨＩＤ１１への電源供給経路３０を遮断するインターロック機構３４と、筐体２に固設された固定側コネクタ部３６ａと当該固定側コネクタ部３６ａに嵌脱自在な可動側コネクタ部３６ｂとを有して電源供給経路３０上に介在するコネクタ３６と、固定側コネクタ部３６ａとの嵌脱経路上において可動側コネクタ部３６ｂが適正な嵌合位置よりも離脱側に位置するとき、可動側コネクタ部３６ｂによって変位して作業用開口部７に対する蓋体８の嵌合を干渉する干渉部材とを有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、起動時に高電圧の起動パルスを要する高圧放電灯を光源として用いた高圧放電灯装置に関する。

一般に、高圧放電灯（以下、ＨＩＤともいう）への電源供給を行う点灯回路は、起動時に高電圧の起動パルスを発生させるためのイグナイタ回路を有する。従って、この種の点灯回路を備えた高圧放電灯装置には、安全上の対策として、ＨＩＤの交換等を行う際に作業用開口部が開かれたことに連動して点灯回路を非作動とするためのインターロック機構が設けられている。

加えて、ＨＩＤの不正嵌合による接点の不正接続時等に点灯回路を非作動としてアーク放電等を防止するための技術として、例えば、特許文献１には、インターロックスイッチを限流コイルとともにソケットに内蔵し、ソケットへのＨＩＤの装着に連動してインターロックスイッチをオンする技術が開示されている。

特開２００１−１２６８８７号公報

しかしながら、一般に、作業用開口部の開成時や高圧接点の不正接続時等のような異なる条件下で点灯回路の作動を禁止するためには、複数のインターロック機構を必要とし、構造の複雑化等を招く虞がある。

本発明は、簡単な構成により、作業用開口部の開成時のみならず高圧接点の不正接続時等の各種状況下においても高電圧の起動パルスの発生及び電力供給を的確に禁止することができる高圧放電灯装置を提供することを目的とする。

本発明は、起動時に高電圧の起動パルスを要する高圧放電灯と、前記高圧放電灯を収容する筐体と、前記筐体に開口する作業用開口部に嵌脱自在に嵌合する蓋体と、前記蓋体が前記作業用開口部に適正に嵌合されていないとき、前記高圧放電灯への電源供給経路を遮断するインターロック機構と、前記筐体に固設された固定側コネクタ部と当該固定側コネクタ部に嵌脱自在な可動側コネクタ部とを有して構成され前記電源供給経路上に介在するコネクタと、前記固定側コネクタ部との嵌脱経路上において前記可動側コネクタ部が適正な嵌合位置よりも離脱側に位置するとき、当該可動側コネクタ部によって変位して前記作業用開口部に対する前記蓋体の嵌合を干渉する干渉部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明の高圧放電灯装置によれば、簡単な構成により、作業用開口部の開成時のみならず高圧接点の不正接続時等の各種状況下においても高電圧の起動パルスの発生及び電力供給を的確に禁止することができる。

高圧放電灯装置の要部を示す分解斜視図 高圧放電灯装置の要部を図１のII−II線に沿って一部破砕して示す平面図 高圧放電灯装置の要部を図１のIII−III線に沿って示す要部断面図 操作レバーによりインターロックスイッチがオフされた状態を示す説明図 コネクタの要部を示す分解斜視図 高圧放電灯装置の回路構成図 コネクタ及びインターロックスイッチの動作説明図

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は高圧放電灯装置の要部を示す分解斜視図、図２は高圧放電灯装置の要部を図１のII−II線に沿って一部破砕して示す平面図、図３は高圧放電灯装置の要部を図１のIII−III線に沿って示す要部断面図、図４は操作レバーによりインターロックスイッチがオフされた状態を示す説明図、図５はコネクタの要部を示す分解斜視図、図６は高圧放電灯装置の回路構成図、図７はコネクタ及びインターロックスイッチの動作説明図である。

本実施形態において、図１乃至図４に示す高圧放電灯装置１はスポット照明装置であり、この高圧放電灯装置１は、例えば、筐体２に外部接続するライトガイド５０を通じて照射対象に照明光をスポット照射する。

図１，６に示すように、この高圧放電灯装置１は、例えば、起動時に高電圧の起動パルスを必要とする高圧放電灯（以下、ＨＩＤともいう）１０と、外部電源５１からＨＩＤ１１までの電源供給経路３０上に介装される点灯回路３１とを有し、これらが筐体２内に収容されて要部が構成されている。

ここで、図３に示すように、本実施形態において、筐体２の内部は、隔壁３によって上下２室に区画されている。そして、筐体２内の上段側に画成された空間が灯室５として構成され、下段側に画成された空間が回路室６として構成されている。

また、筐体２の上部には、灯室５を外部に連通する作業用開口部７が開口され、この作業用開口部７には、当該作業用開口部７を開閉する蓋体８が嵌脱自在に嵌合されている。例えば、図１，３に示すように、本実施形態において、作業用開口部７は、筐体２の上面から左右側面にかけての所定領域を開口するものであり、この作業用開口部７の縁辺部には段部７ａが周設されている。そして、蓋体８の内面が段部７ａに対して嵌合（外嵌）することにより、蓋体８は作業用開口部７を閉塞する。

灯室５内には、ＨＩＤ１１が収容されている。図１，２に示すように、本実施形態において、ＨＩＤ１１は、灯室５外において、リフレクタ１２及びソケット１３と一体にモジュール化されて光源モジュール１０を構成する。そして、ＨＩＤ１１は光源モジュール１０の状態で、作業用開口部７を通じて灯室５内に収容され、光源保持機構１５を介して灯室５内に保持されている。

具体的に説明すると、リフレクタ１２は、例えば、回転楕円の一部形状をなす反射凹面１２ａを備えた楕円リフレクタで構成されている。このリフレクタ１２の基部にはバルブ挿通孔１２ｂが開口され、このバルブ挿通孔１２ｂには、ＨＩＤ１１の先端側が挿入されている。さらに、リフレクタ１２の基部にはソケット１３が嵌合可能となっており、この嵌合により、ソケット１３は、ＨＩＤ１１と電気的に接続すると共に、当該ＨＩＤ１１をリフレクタ１２に保持する。このとき、ＨＩＤ１１の発光部１１ａは、反射凹面１２ａの内部に臨まされ、当該反射凹面１２ａの第１焦点Ｆ１に位置決めされる。これにより、リフレクタ１２は、ＨＩＤ１１の発光部１１ａから放射された光を反射凹面１２ａで反射し、第２焦点Ｆ２に集光する。

光源保持機構１５は、例えば、灯室５内の先端側に固設されたスペーサ１６と、灯室５内の基端側に固設されたシリンダ１７とを有する。

スペーサ１６は、筐体２の先端面に開口するライトガイド挿入孔２ａと同軸上に光源モジュール１０を位置決めするためのもので、このスペーサ１６の基端部には、リフレクタ１２の先端部と嵌合可能な段部１６ａが周設されている。また、段部１６ａの内周側には、リフレクタ１２で適正に集光されることなく放射された迷光を遮光するための遮光面１６ｂが凹設され、さらに、この遮光面１６ｂの底部にはライトガイド挿入孔２ａに連通する導光孔１６ｃが開口されている。

そして、段部１６ａにリフレクタ１２が適正に嵌合されると、スペーサ１６は、ライトガイド挿入孔２ａの光軸に光軸Ｏを一致させると共に、ライトガイド挿入孔２ａに挿入されたライトガイド５０の入射面に対して第２焦点Ｆ２を一致させる位置に、リフレクタ１２を位置決めする。

シリンダ１７は、例えば、ライトガイド挿入孔２ａと同軸上に配設された円筒部材で構成されている。このシリンダ１７内には円柱状のピストン１９が摺動可能に収容され、このピストン１９の先端部から延出するロッド１９ａの先端部には、ソケット１３を保持するためのソケットホルダ２０が設けられている。

また、ソケットホルダ２０とシリンダ１７との間にはスプリング２１が介装され、このスプリング２１によって、ソケットホルダ２０は、スペーサ１６側に付勢されている。

また、シリンダ１７の周部にはガイド孔１８が設けられ、このガイド孔１８には、ピストン１９に固設された操作レバー１９ｂが貫通されている。ここで、ガイド孔１８は、シリンダ１７の上部で、略光軸Ｏ方向に沿って前後に延在する前後方向孔部１８ａと、この前後方向孔部１８ａの各端部からシリンダ１７の周方向に延在する周方向孔部１８ｂ，１８ｃとを備えたクランク状のガイド孔で構成されている。

そして、操作レバー１９ｂが前後方向孔部１８ａの先端部まで操作されると、ソケットホルダ２０は、スペーサ１６との間に光源モジュール１０を保持（挟持）可能な位置まで進出される。そして、前後方向孔部１８ａの先端部において、操作レバー１９ｂが周方向孔部１８ｂにガイドされて倒伏されると、ソケットホルダ２０は、光源モジュール１０を保持可能な進出位置に維持される。一方、スプリング２１の付勢力に抗して、操作レバー１９ｂが前後方向孔部１８ａの基端部まで操作されると、ソケットホルダ２０は、光源モジュール１０の保持を解放する位置まで退避される。そして、前後方向孔部１８ａの基端部において、操作レバー１９ｂが周方向孔部１８ｃに沿って倒伏されると、ソケットホルダ２０は、光源モジュール１０の保持を解放する退避位置に維持される。

ここで、図３，４に示すように、蓋体８の内面には、操作レバー１９ｂと干渉する干渉部材８ａが設けられている。この干渉部材８ａは、操作レバー１９ｂが前後方向孔部１８ａ上に位置して起立状態にあるとき、当該操作レバー１９ｂと干渉するよう設定されており、この操作レバー１９ｂとの干渉により、蓋体８が適正な嵌合位置に嵌合することを阻害する（図４参照）。一方、干渉部材８ａは、操作レバー１９ｂが周方向孔部１８ｂ，１８ｃ上に位置して倒伏状態にあるとき、当該操作レバー１９ｂとの干渉を回避するよう設定されており、蓋体８が適正な嵌合位置に嵌合することを許容する。

回路室６内には、点灯回路３１が収容されている。図６に示すように、この点灯回路３１は、外部電源５１からの電力供給を受け、ＨＩＤ１１起動時に高電圧の起動パルスを発生するイグナイタ回路３２と、ＨＩＤ１１起動後（点灯後）の安定した点灯状態を維持するためのバラスト回路３３と、を有する。そして、点灯回路３１は、インターロックスイッチ３５を介して外部電源５１に接続されているとともに、電源供給経路３０上に介在するコネクタ３６を介してＨＩＤ１１に接続されている。

図１乃至図４に示すように、インターロックスイッチ３５は、灯室５内に配設され、蓋体８に固設された押圧部材８ｂと共にインターロック機構３４を構成する。具体的に説明すると、インターロックスイッチ３５は、頂部にプッシュボタン３５ａを備えた常開のプッシュ式スイッチで構成されている。このインターロックスイッチ３５は、プッシュボタン３５ａが筐体２の側壁２ｂ近傍で作業用開口部７に臨まされる位置において、隔壁３上に固設されている。そして、インターロックスイッチ３５は、プッシュボタン３５ａが押圧されたときオンされ、外部電源５１側と点灯回路３１側とを電気的に接続する。その一方で、インターロックスイッチ３５は、プッシュボタン３５ａの押圧が解除されたときオフされ、外部電源５１側と点灯回路３１側との電気的な接続を遮断する。

押圧部材８ｂは、例えば、略逆Ｌ字状に折曲された板状部材で構成されている。この押圧部材８ｂは、蓋体８が作業用開口部７に対して適正に嵌合されているときプッシュボタン３５ａを押圧するよう位置決めされた状態で、蓋体８に固設されている。

図１乃至図４に示すように、コネクタ３６は、灯室５内に配設されている。このコネクタ３６は、灯室５内に固設された固定側コネクタ部３６ａと、この固定側コネクタ部３６ａに嵌脱自在な可動側コネクタ部３６ｂとを有して構成されている。固定側コネクタ部３６ａは点灯回路３１側と電気的に接続され、可動側コネクタ部３６ｂはソケット１３を介してＨＩＤ１１側と電気的に接続されている。そして、可動側コネクタ部３６ｂが固定側コネクタ部３６ａに嵌合されることにより、ＨＩＤ１１は点灯回路３１と電気的に接続される。

ここで、固定側コネクタ部３６ａは、例えば、筐体２の側壁２ｂ近傍で作業用開口部７に臨まれる位置において、隔壁３上に固設されている。図５に示すように、この固定側コネクタ部３６ａには、可動側コネクタ部３６ｂとの嵌合状態を係止によって維持するための係止部材３７が併設されている。

この係止部材３７は、筐体２の側壁２ｂと固定側コネクタ部３６ａとの間に立設された可撓性柱部３７ａを有する。この可撓性柱部３７ａは、固定側コネクタ部３６ａと嵌合された状態の可動側コネクタ部３６ｂよりも上方に突出する位置まで延設され、その上端部には固定側コネクタ部３６ａ側に突出する係止爪３７ｂが設けられている。

この係止爪３７ｂは、固定側コネクタ部３６ａに対する可動側コネクタ部３６ｂの嵌脱経路上に突出されている。これにより、係止爪３７ｂは、固定側コネクタ部３６ａとの嵌脱作業時において可動側コネクタ部３６ｂの側面に押圧され、可撓性柱部３７ａを側壁２ｂ側に弾性変形させる。一方、可動側コネクタ部３６ｂが固定側コネクタ部３６ａとの適正な嵌合位置に嵌合されると、係止爪３７ｂは、可動側コネクタ部３６ｂの肩部に係止される。このとき、可撓性柱部３７ａは、変形状態から復元される。勿論、可動側コネクタ部３６ｂが固定側コネクタ部３６ａと完全に離間し、嵌脱経路から逸脱した場合にも、可撓性柱部３７ａは変形状態から復元される。

さらに、可撓性柱部３７ａの上端部には、側壁２ｂ側に突出する干渉部材３８が設けられている。ここで、この干渉部材３８に対応し、側壁２ｂには、作業用開口部７に連続する切欠部７ｂが形成されている。干渉部材３８は、可撓性柱部３７ａの変形状態に応じて変位することにより、切欠部７ｂに対して進退移動する。そして、干渉部材３８は、可撓性柱部３７ａの弾性変形に伴い、切欠部７ｂ内に侵入されて蓋体８と干渉することにより、当該蓋体８が筐体２との適正な嵌合位置に嵌合することを阻害する。

次に、上述の構成によるインターロック機構３４及び干渉部材３８の作用について、図７を参照して説明する。

図７（ａ）に示すように、可動側コネクタ部３６ｂが固定側コネクタ部３６ａに対して完全に離脱しているとき、すなわち、可動側コネクタ部３６ｂが固定側コネクタ部３６ａの係脱経路から逸脱しているとき、係止部材３７の可撓性柱部３７ａは弾性変形されることなく側壁２ｂに沿って起立されている。従って、干渉部材３８は、切欠部７ｂから退避されている。このような場合、蓋体８は作業用開口部７に対して適正な嵌合位置に嵌合することが可能となり、この嵌合が成立すると、押圧部材８ｂによってプッシュボタン３５ａが押圧され、インターロックスイッチ３５がオンする。これにより、外部電源５１側と点灯回路３１側とが電気的に接続される。但し、図７（ａ）の例では、固定側コネクタ部３６ａと可動側コネクタ部３６ｂとの嵌合が成立していないので、ＨＩＤ１１が点灯されることはない。

図７（ｂ）に示すように、可動側コネクタ部３６ｂが固定側コネクタ部３６ａの嵌脱経路上に位置するとき、すなわち、固定側コネクタ部３６ａとの嵌脱経路上において可動側コネクタ部３６ｂが適正な嵌合位置よりも離脱側に位置するとき、可撓性柱部３７ａは係止爪３７ｂを通じて可動側コネクタ部３６ｂの側面に押圧され、側壁２ｂ側に弾性変形されている。これに伴い、干渉部材３８は、側壁２ｂ側に変位され、切欠部７ｂ内に侵入される。このような場合、蓋体８は作業用開口部７に対して適正な嵌合位置に嵌合することが不能となる。従って、仮に、作業用開口部７に対する蓋体８の嵌合作業が行われた場合にも、適正な嵌合位置での嵌合が成立しないため、押圧部材８ｂによってプッシュボタン３５ａが押圧されず、インターロックスイッチ３５がオフする。すなわち、コネクタ３６が不正嵌合等されている場合には、インターロックスイッチ３５のオフ状態が維持される。これにより、点灯回路３１の作動が禁止される。従って、イグナイタ回路３２及びバラスト回路３３による高電圧パルスの発生及び電力供給が禁止され、コネクタ３６におけるアーク放電の発生等が的確に回避される。

図７（ｃ）に示すように、可動側コネクタ部３６ｂが固定側コネクタ部３６ａとの適正な嵌合位置に嵌合されているとき、係止爪３７ｂは可動側コネクタ部３６ｂの肩部に係止されることにより、可動側コネクタ部３６ｂの側面による押圧から解放される。これにより、可撓性柱部３７ａは、弾性変形された状態から側壁２ｂに沿う起立状態へと復元されている。従って、干渉部材３８は、切欠部７ｂから退避されている。このような場合、蓋体８は作業用開口部７に対して適正な嵌合位置に嵌合することが可能となり、この嵌合が成立すると、押圧部材８ｂによってプッシュボタン３５ａが押圧され、インターロックスイッチ３５がオンする。これにより、外部電源５１側と点灯回路３１側とが電気的に接続され、ＨＩＤ１１を点灯させることが可能となる。すなわち、ＨＩＤ１１に対し、イグナイタ回路３２及びバラスト回路３３による高電圧パルスの発生及び電力供給が許容される。

なお、図示しないが、蓋体８が離脱されて作業用開口部７が開放されている場合、プッシュボタン３５ａが押圧されることはなく、インターロックスイッチ３５のオフ状態が維持される。従って、ユーザがＨＩＤ１１の交換作業等を行う場合にも、外部電源５１側と点灯回路３１側との電気的な接続が遮断される。

ここで、上述のように、光源保持機構１５の操作レバー１９ｂが前後方向孔部１８ａ上で起立状態にある場合には、操作レバー１９ｂが蓋体８の干渉部材８ａと干渉する構成とすることにより、光源モジュール１０が灯室５内の適正な保持位置に保持されていない場合にも、インターロックスイッチ３５のオフ状態が維持される（図４参照）。従って、ＨＩＤ１１が適正な保持位置に保持されていない場合には、外部電源５１側と点灯回路３１側との電気的な接続が遮断される。

このような実施形態によれば、筐体２に開口する作業用開口部７に対し適正な嵌合位置に蓋体８が嵌合されていないときＨＩＤ１１への電源供給経路３０を遮断するインターロック機構３４と、筐体２に固設された固定側コネクタ部３６ａと当該固定側コネクタ部３６ａに嵌脱自在な可動側コネクタ部３６ｂとを有して電源供給経路３０上に介在するコネクタ３６と、固定側コネクタ部３６ａとの嵌脱経路上において可動側コネクタ部３６ｂが適正な嵌合位置よりも離脱側に位置するとき、可動側コネクタ部３６ｂによって変位して作業用開口部７に対する蓋体８の嵌合を干渉する干渉部材とを設けたことにより、単一のインターロック機構３４により、作業用開口部７が開放されているときは勿論のこと、コネクタ３６の不正接続時においても高電圧の起動パルスの発生及び電力供給を的確に禁止することができる。

この場合において、固定側コネクタ部３６ａとの適正な嵌合位置に位置するときの可動側コネクタ部３６ｂを係止する係止部材３７と一体に干渉部材３８を変位させることにより、部品点数の増加等を招くことなく、簡単な構成で干渉部材３８を変位させることができる。

さらに、ＨＩＤ１１を筐体２内に保持する光源保持機構１５によってＨＩＤ１１（光源モジュール１０）が適正な保持位置に保持されていない場合には、蓋体８との干渉によってＨＩＤ１１の点灯を禁止することにより、ＨＩＤ１１を常に適正な保持位置にて点灯させることができる。

なお、上述の実施形態においては、干渉部材３８を係止部材３７と一体に変位させた構成の一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、干渉部材３８を変位させる構成を係止部材３７と別体とすることも可能である。

１…高圧放電灯装置、２…筐体、２ａ…ライトガイド挿入孔、２ｂ…側壁、３…隔壁、５…灯室、６…回路室、７…作業用開口部、７ａ…段部、７ｂ…切欠部、８…蓋体、８ａ…干渉部材、８ｂ…押圧部材、１０…光源モジュール、１０…高圧放電灯、１１ａ…発光部、１２…リフレクタ、１２ａ…反射凹面、１２ｂ…バルブ挿通孔、１３…ソケット、１５…光源保持機構、１６…スペーサ、１６ａ…段部、１６ｂ…遮光面、１６ｃ…導光孔、１７…シリンダ、１８…ガイド孔、１８ａ…前後方向孔部、１８ｂ…周方向孔部、１８ｃ…周方向孔部、１９…ピストン、１９ａ…ロッド、１９ｂ…操作レバー、２０…ソケットホルダ、２１…スプリング、３０…電源供給経路、３１…点灯回路、３２…イグナイタ回路、３３…バラスト回路、３４…インターロック機構、３５…インターロックスイッチ、３５ａ…プッシュボタン、３６…コネクタ、３６ａ…固定側コネクタ部、３６ｂ…可動側コネクタ部、３７…係止部材、３７ａ…可撓性柱部、３７ｂ…係止爪、３８…干渉部材、５０…ライトガイド、５１…外部電源

Claims (3)

1. 起動時に高電圧の起動パルスを要する高圧放電灯と、
   前記高圧放電灯を収容する筐体と、
   前記筐体に開口する作業用開口部に嵌脱自在に嵌合する蓋体と、
   前記蓋体が前記作業用開口部に適正に嵌合されていないとき、前記高圧放電灯への電源供給経路を遮断するインターロック機構と、
   前記筐体に固設された固定側コネクタ部と当該固定側コネクタ部に嵌脱自在な可動側コネクタ部とを有して構成され前記電源供給経路上に介在するコネクタと、
   前記固定側コネクタ部との嵌脱経路上において前記可動側コネクタ部が適正な嵌合位置よりも離脱側に位置するとき、当該可動側コネクタ部によって変位して前記作業用開口部に対する前記蓋体の嵌合を干渉する干渉部材と、を備えたことを特徴とする高圧放電灯装置。
2. 前記干渉部材は、前記固定側コネクタ部との適正な嵌合位置に位置するときの前記可動側コネクタ部を係止する係止部材と一体に変位することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯装置。
3. 前記高圧放電灯を前記筐体内に保持する光源保持機構を有し、
   前記光源保持機構は前記高圧放電灯が前記筐体内の適正な保持位置に保持されていないとき、前記作業用開口部に対する前記蓋体の嵌合を干渉することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高圧放電灯装置。

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