JP2010503215A - ランプ用トランス - Google Patents

Abstract

【課題】 ランプ用トランスと、ランプ用トランスを点火モジュールまたはハウジング内に組み付ける方法と、さらに、トランス担持装置を用いたトランスの巻線および注封方法を開示する。
【解決手段】 ランプ用トランスは、注封された棒状磁心トランスと、前記注封された棒状磁心トランスに取り付けられる担持装置とからなり、前記担持装置は、前記注封された棒状磁心トランスをプリント基板上および／またはハウジング内において所定の位置に配置するようになっている。
【選択図】 図６Ｂ

Description

本開示は、ランプ、たとえばＨＩＤ（高輝度放電）ランプの点火に用いられる高圧点火モジュールに関する。特に、本開示は、高圧トランスとこれに関連ある点火モジュールとの機械設計に関する。

従来的に、高圧点火回路は、自動車用ランプまたは前照灯等のＨＩＤランプを始動させるために用いられる。この点火回路は、一般に、リードフレームまたはプリント基板とトランスとを含み、リードフレームは、電気部品を担持して高圧点火信号を生じしめる。加えて、このリードフレームは、電気接続点となって、点火回路に電力を供給するとともに、高圧点火信号をＨＩＤランプに送ることができる。

高圧点火回路の従来的な実施例の一例は、点火回路リードフレームに取り付けられるランプ用レセプタクルを含む。点火回路トランスは、リードフレームに直接またはリードフレームとは別途に取り付けられることがよくあり、後者の場合は、トランスは、ランプ・ハウジングに取り付けられて、リードフレームが必要な巻線接続点となることがある。

高圧点火用トランスは、点火信号を供給するために必要な高圧信号を生じしめるとともに、一般に磁心と該磁心を取り巻く一次および二次巻線とを有する。周知のように、二次巻線に関連ある出力電圧は、二次巻線の巻数と一次巻線の巻数との比に関係づけられる。

ＨＩＤランプの組立時において、絶縁材料を用いてトランスを注封して、巻線をランプ・ハウジング内に内包されるその他の電気部品から電気的に絶縁することは慣行となっている。加えて、トランスの注封は、トランスの性能の全体としての安定性を高める。トランスの注封に関連あるひとつの欠点は、注封後にトランスの特性評価を行なう段階が必要とされるところにある。特性評価は、トランスを試験して該トランスに関連ある電気仕様を判断する段階を含む。

従来的に、点火用トランスの特性評価は、点火モジュールが完全に組み立てられた後に行なわれる。点火用リードフレームは、トランスを含む、点火回路に関連ある全ての電気部品を担持している。リードフレームの組立後に、トランスが注封され、こうして該トランスが完成したリードフレーム組立体上に取り付けられ、かつ注封された状態で該トランスの特性評価が行なわれる。注封された点火用トランスの特性評価が、所要の仕様の範囲内にない場合は、リードフレーム全体が廃棄処分されるか、または注封材料を取り除いてトランスを交換するために膨大な再加工が必要とされる。

これに代わる方法として、トランスは、時にはリードフレームから分離されたランプ・ハウジングのチャンバ内に取り付けられて注封される。トランスは、ランプ・ハウジング内への取り付けおよび注封後に特性評価される。点火用トランスの特性評価が所要の仕様の範囲内にない場合は、ハウジングとトランスとの組立体は廃棄処分されるか、または注封されたトランスをハウジングから取り外してトランスを交換するために膨大な再加工が必要とされる。

本開示は、点火モジュールと関連あるトランスとを提供して、ランプ・ハウジング内におけるトランスの組立または点火用リードフレームへのトランスの取付け前にトランスの特性評価を行なうことを可能にするものである。本開示の点火モジュールは、注封後に点火用トランスの特性評価が仕様外であると判断された場合でも、前記のようにリードフレームまたはハウジングを廃棄処分／再加工する必要をなくすものである。

本開示のその他の態様は、トランスを注封する装置および方法に関する。さらに、トランス担持装置と一体化されるトランス磁心の巻き付け方法を開示する。

ランプ点火モジュールの例証的な実施例は、注封された点火用トランスおよび担持装置と；該注封された点火用トランスに取り付けられる担持装置と；注封された点火用トランスがその上に取り付けられるリードフレームと；該リードフレームと注封された点火用トランスおよび担持装置とを受けるハウジングとを含み、前記担持装置は、注封された点火用トランスおよび担持装置をリードフレームとハウジングとの一方または両方に対して所定の位置に配置するようになっている。

注封された点火用トランスおよび担持装置をリードフレームとハウジングとの一方または両方に対して配置する手段が含まれてもよい。点火用トランスは、円筒状、矩形状またはその他の多角形状の棒状磁心と該磁心の長さに沿った複数の巻線とを含む。マージンテープを用いて、磁心の長さに沿った巻線の範囲を限定するとともに、同様にトランスの長さに沿った注封の範囲を限定することができる。同様に、担持装置は、ボビン壁を形成して磁心の長さに沿った巻線の範囲を限定するか、または注封壁を形成してトランスの長さに沿った注封の範囲を限定する第１および第２の末端部品を含む。これらの各末端部品は、注封された点火用トランスおよび担持装置をリードフレーム上において位置決めする１本以上の位置決めピンを有してもよい。また他の実施例において、ハウジングは、注封された点火用トランスおよび担持装置を該ハウジングに対して所定の位置に配置する１個以上の位置決め機構を含む。

ランプ・モジュールを組み立てる方法は、第１の末端部材と第２の末端部材とを含む担持装置をトランスの磁心のそれぞれの第１および第２の端部に取り付けるとともに、前記担持装置の第１および第２の部材の取付け前または後に、一次および二次巻線を磁心のまわりに巻き付ける段階と；担持装置を有するトランスを注封用金型内に配置する段階と；トランスを注封する段階と；注封されたトランスを点火用リードフレーム上において所定の位置に取り付ける段階と；点火用リードフレームをハウジング内に配置する段階とを含む。

本開示の例証的な実施例にしたがったランプ点火用トランスの図である。 図１に示されたランプ点火用トランスの側面図である。 図１に示されたランプ点火用トランスの正面図である。 ハウジング内に配置された、図１に示されたランプ点火用トランスの正面図である。 ランプ点火モジュール組立体の図である。 ランプ点火モジュール組立体の図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法を示す図である。 また他のランプ点火モジュールの図である。 また他のランプ点火モジュールの図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法のまた他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法のまた他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法のまた他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法のまた他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法のまた他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランス・モジュールのカバーの底面図である。 ランプ点火用トランス・モジュールのカバーの側面図である。 ランプ点火用トランス・モジュールのハウジングのさらにまた他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランス・モジュールのハウジングの詳細図である。 ランプ点火用トランス・モジュールのハウジングの詳細図である。 ランプ点火用トランス・モジュールのハウジングの詳細図である。 ランプ点火用トランスおよび組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび組立方法を示す図である。 ランプ点火用トランス担持装置の斜視図である。 ランプ点火用トランス担持装置の斜視図である。 ランプ点火用トランスおよび組立方法のさらに他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび組立方法のさらに他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび組立方法のさらに他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび組立方法のさらに他の実施例を示す図である。 ランプ点火用トランスのさらにまた他の実施例と組立方法と同様に示す図である。 ランプ点火用トランスのさらにまた他の実施例と組立方法とを同様に示す図である。 ランプ点火用トランスのさらにまた他の実施例と組立方法とを同様に示す図である。 ランプ点火用トランスのさらにまた他の実施例と組立方法とを同様に示す図である。 ランプ点火用トランスおよび該ランプ点火用トランスを注封のために下準備する方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび該ランプ点火用トランスを注封のために下準備する方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび該ランプ点火用トランスを注封のために下準備する方法を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび該ランプ点火用トランスを注封のために組み立てる方法の一連の段階を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび該ランプ点火用トランスを注封のために組み立てる方法の一連の段階を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび該ランプ点火用トランスを注封のために組み立てる方法の一連の段階を示す図である。 ランプ点火用トランスおよび該ランプ点火用トランスを注封のために組み立てる方法の一連の段階を示す図である。

ガス放電ランプ用の高圧トランスとこれに関連ある点火モジュールとは、特に自動車用ランプ製品に適用されるが、当業者には、本明細書の教示内容を関連製品に適用することができることが理解されよう。このモジューラ設計は、低圧電子部品と高圧絶縁性注封材料により実質的に覆われる高圧磁心トランスとを含むリードフレームまたはプリント基板（ＰＣＢ）からなる。この高圧磁心トランスは、担持装置を手段としてリードフレーム上に取り付けられる。特に、本開示の目的上、低圧は、約１ｋＶ以下の電圧を指し、高圧は、約１ｋＶを超える電圧、たとえば３０ｋＶを指す。しかし、本開示は、これらの特定の電圧に制限されるものではない。

高圧磁心トランスの注封は、該トランスがリードフレームに取り付けられる前または後に行なうことができる。リードフレームへの取付け前のトランスの事前注封は、注封された磁心トランスの特性評価が容認可能な許容差の範囲内にない場合に、リードフレームまたはこれに関連あるハウジング全体を廃棄処分するのではなしに、注封された高圧磁心トランスを廃棄処分する機会を提供する。換言すれば、注封された高圧トランスの所要の特性評価が、トランスをＰＣＢに取り付ける前に行なわれる。この設計（およびその実施例）は、点火モジュールの高圧トランスを該トランスが点火用リードフレームに取り付けられるか、または点火モジュールのチャンバ内に取り付けられた後に注封することを必要とする従来技術と弁別可能である。本開示の背景技術のセクションに記載のように、高圧トランスの特性評価は、従来技術の構成では、このように該トランスの注封後に行なわれる。したがって、従来技術の点火モジュールでは、トランスの特性評価が容認可能な許容差の範囲内にない場合は、取り付けられたトランスを有する注封されたリードフレームまたは注封されたトランスを有するランプ・ハウジングを廃棄処分することが求められる。

図１を参照すると、本開示の例証的な実施例にしたがった注封された棒状磁心トランス組立体１０が図示されている。このトランス組立体１０は、注封された磁心トランス１２と第１の担持装置末端部品または担持装置構成要素１４と第２の担持装置末端部品または担持装置構成要素１６とを含む。これらの担持装置末端部品は、好ましくは、以下の説明からより明らかになるように、注封された棒状磁心トランス組立体をハウジング内において位置決めする手段となるスロット１７および１８等の位置決め機構を含む（図３参照）。

ひとつの例証的な実施例において、棒状磁心トランスは、棒状の形状を有する磁心を含む。本開示の目的上、「棒状の形状を有する磁心」という用語は、円筒状の形状または矩形の形状を有する磁心を指すが、これに制限されるわけではない。ただし、その他の磁心形状は、本開示の範囲内に含まれており、たとえば実質的に円筒状、正方形および三角形、五角形、六角形またはその他の多角形状の断面積を形成する３個以上の長手面を含むものであってもよい。担持装置末端部品１４および１６は、望ましくは耐熱性プラスチック、たとえばＰＰＳまたはＵＬＴＥＭにより製作されるが、同様の利点が得られる同様の構成材料が考えられる。担持装置末端部品１４および１６は、磁心材料の長手端部に取り付けられると、少なくとも３つの基本的な機能を果たす。担持装置末端部品は、磁心の最大長を用いてトランス磁心を効率的に巻くためにボビン壁として機能し、すなわち担持装置末端部品／ボビン壁が磁心の長さに沿った巻線の範囲を限定する。加えて、担持装置末端部品１４および１６は、トランス注封材料が硬化していくときに該材料を保持する金型と担持装置末端部品との間に注入される絶縁注封材料の支持体として機能する。すなわち、担持装置末端部品は、注封壁を形成して、トランスの長さに沿った注封範囲を限定する。さらにまた、担持装置末端部品１４および１６は、リードフレーム／プリント基板とハウジングとの一方または両方に対する注封された棒状磁心トランスの位置決め装置として機能する（図３参照）。特に、位置決めピン５６（図３）は、以下の１つ以上の好適な構成の説明からより明らかになるように、位置決めタブおよび／または位置決めスロット（たとえばスロット１７、１８）と協働する。

図１に示すトランスは、トランス巻付け工程後に、巻かれたトランスをライナ付金型内で鋳造することにより注封される。注封材料の硬化後に、注封された棒状磁心トランス１０の完全な特性評価と試験とが行なわれる。特に、この注封された棒状磁心トランス１０の特性評価と試験とは、点火モジュールのさらに他のあらゆる組立作業に先立って行なわれて、これにより、注封された棒状磁心トランスが前記特性評価および試験に関連ある許容差を満たさない場合でも、より完成品に近い点火モジュールを廃棄処分および／または再加工することが回避される。

図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、注封された棒状磁心トランス組立体１０は、注封された棒状磁心トランス１２と、トランス磁心２８の対向する軸方向端部に配置される第１の担持装置末端部品１４と第２の担持装置末端部品１６とを含む。第１の担持装置末端部品１４は、自身の周縁壁部から内方に延在する担持装置末端部品スロット１７と、該担持装置末端部品の底部から接線方向に延在する担持装置末端部品タブ３２と、該担持装置末端部品の第１または内側の面から内方に延在する内側凹部３４と、該担持装置末端部品の第２または外側の面から内方に延在する外側凹部３６とを有する。凹部３４、３６は、同じ寸法のものとして図示されており、さらにまた、ひとつの構成では円形状であるが、その他の形状であってもよい。同様に、第２の担持装置末端部品１６は、製作と在庫と組立とを容易にするために第１の担持装置末端部品１４の鏡像となっているが、本開示は、本明細書に図示および説明される特定の構成に不当に制限されるべきではない。このように、第２の担持装置末端部品は、担持装置末端部品スロット１８と担持装置末端部品タブ４０と内側凹部４２と外側凹部４４とを有する。担持装置内側凹部３４、４２は、たとえば圧入または接着剤を手段として、トランス磁心２８の対向する長手端部を受けるか、または該長手端部に取り付けられる寸法とされる。特に、担持装置外側凹部３６および４４は、同じ担持装置末端部品をトランス磁心２８のいずれの端部にも使用可能にして、一方の末端部品と他方のものとが不注意に置き換えられても組立に支障をきたさないようにする。

棒状磁心トランス組立体１０は、図３において、ハウジング５４内に取り付けられて図示されている。このハウジング５４は、好ましくは、該ハウジングの内部キャビティ内へと延在して、ここでは参照符合１４により識別される、スロット１７を有する担持装置末端部品と嵌合するようになっているハウジング位置決めタブ５４を有する。この嵌合構成によって、ハウジング５４内において該ハウジングに対してトランス組立体１０が確実に所望の最終的な位置に配置される。

ここまでの説明してきたようなランプ点火モジュール組立体へのトランスおよびハウジングの組込みが、図４Ａおよび４Ｂに示されている。より具体的には、ランプ点火モジュール組立体は、雌形コネクタ５０２等の電気コネクタにかぶさるように、または該電気コネクタを覆うように構成されるハウジング５００と、ハウジング底カバーまたは底部５０４と、しばしば前照灯として用いられる高輝度放電ランプ等のランプ５０６とを含む。ランプ受け部は、好ましくは、ハウジングから外方に延在してランプ５０６の外側周縁端部のまわりを機械的に締め付ける金属フィンガ５１０等の可撓性フィンガ（ここでは４個の周方向に離間するフィンガとして図示）を含む。ハウジングの内側には、トランス組立体と電気コネクタとに固定されるリードフレームまたはプリント基板５１２がある。ランプのリード線は、ランプから延在するとともに、ハウジングの頂部を該ハウジングの中心部付近において貫通して導かれ、または通されて、ハウジング内においてリードフレーム／プリント基板およびトランスに電気的に接続される。底カバー５０４はハウジングの残りの部分に固定され、たとえば底カバーの外周部がハウジングに融着、溶接または接着固定されてランプ点火モジュールが密封されて、図４Ａに示すような組立体が完成する。電力は、コネクタ５１２内において受けられる嵌合相手の電気コネクタ（たとえば雄形差込式電気コネクタ）を介してランプ点火モジュール組立体に供給される。

図５Ａ〜５Ｉに、本開示の例証的な実施例にしたがったランプ点火用トランスおよびランプ点火モジュールの組立方法のまた他の実施例を示す。最初に図５Ａを参照すると、トランス担持装置６４は、位置決めスロットまたは溝６５を含んで、トランス組立体をハウジング内において位置決めする。第１の担持装置末端部品上に配置される位置決めスロット６５に加えて、第２の担持装置末端部品も位置決めスロットまたは機構（図示せず）を含んでもよい。担持装置末端部品に関連あるその他の位置決め手段には、嵌合スロット、溝または凹部を含むランプ・モジュール・ハウジングと係合または嵌合する担持装置位置決めタブ６８が含まれる。図５Ａの棒状磁心トランス組立体は、点火モジュールの組立の最初の段階６０を表している。棒状磁心トランス組立体は、二次５９および一次６９の巻線を含む棒状磁心トランス６２と、このトランス６２の対向端部において軸方向に離間する第１の担持装置末端部品６４および第２の担持装置末端部品６６と、第１および第２の担持装置末端部品間においてトランスの軸に対して略平行に取り付けられるリード線案内ブリッジ７０とを有する。第１の担持装置末端部品６４は、担持装置位置決めピン用タブ７６と、このピン用タブ７６を貫通するとともに該タブから外方に延在する、取り付けられた担持装置位置決めピン７７および７８とを含む。同様に、第２の担持装置末端部品６６は、担持装置位置決めピン用タブ７９と、さらに以下に説明されるように、このタブから外方に延在してリードフレーム内において受けられる部分を有する、取り付けられた担持装置位置決めピン８１と、位置決めタブ６８とからなる。担持装置位置決めピンは、後の組立段階において担持装置末端部品をリードフレーム／プリント基板に取り付ける手段となることに加えて、それが望まれる場合には、トランスに関連あるリード線が巻き付けられる電気接続点となることができる。たとえば、リード線案内ブリッジ７０を有さない棒状磁心トランス組立体は、一次巻線のリード線７２および７４を位置決めピン７８および８１等の２個の別々の金属位置決めピンに電気的に接続するように構成可能である。二次巻線のリード線７１および７３は、それぞれ第３および第４の位置決めピンに、かつ／またはこれに代わる方法として担持装置末端部品６４、６６の一方または両方に設けられるリード穴を介して接続可能である。特に、図５Ａ〜５Ｉに示す例証的な実施例では一次巻線のリード線７２および７４は、それぞれプリント基板への接続のためにリード線案内部を位置決めするリード線案内ブリッジ開口６３および６７を介して導かれているが、本開示は、トランス巻線をリードフレーム／プリント基板またはその他の接続点に電気的に接続することに関連ある担持装置位置決めピンまたは担持装置貫通穴の特定の構成に制限されるものではない。二次巻線または低圧リード線７１は、担持装置リード線案内部７７に電気的に接続され、二次高圧リード線７３は、担持装置末端部品のリード穴６１を介して導かれる。

図５Ｂに、点火モジュールの組立の第２段階８０；すなわち絶縁性注封材料８２、たとえばシリコーンまたはエポキシ材料を用いてトランス磁心および巻線を注封する段階を示す。特に、担持装置末端部品６６および６８は、トランスの長さに沿った注封範囲を限定する注封壁となる。

点火モジュールの組立の第３段階９０は、たとえばリードフレーム／プリント基板９２へのはんだ付けを手段として、注封されたトランスのリード線７２および７４をトランスリード線案内開口または穴９８および１００を介して導いた後に電気的に接続する段階を含む。加えて、注封された磁心トランス８２および担持装置は、それぞれの位置決めピン７７、７８および８１をＰＣＢにはんだ付けすることを手段として、ＰＣＢ担持装置位置決めピン受け部９４、７７および９６においてＰＣＢに取り付けられる。

点火モジュールの組立の第４段階１１０において、ランプ１１６は、ハウジング１１２に取り付けられるランプ受け部１１４内に挿入される。ランプのリード線（図示せず）は、ハウジング内に送り込まれ、または通される。ランプは、図５Ｄに示すように、該ランプを周囲の帯状フィンガ１１３、１１５に溶接することにより、ランプ用レセプタクルに固定される。

図５Ｅに示すように、以前にリード線用貫通穴１２５を介して通された第１のランプリード線は、ハウジングの内側に配置される金属条片１２２に電気的に接続される。特に、金属条片接続点１２４が設けられて、後にトランスの高圧二次リード線が接続される。ランプリード線の接続には、レーザ溶接、はんだ付けまたは電気リード線と金属条片とを電気的に接続するその他の従来手段が含まれる。さらにまた、リード線案内穴１２７は、ランプの二次リード線の隔離とプリント基板への誘導とを達成する。

図５Ｆを参照すると、完成したＰＣＢ９２をハウジング１１２内に挿入するとともに、図５Ｅに示すように、リード線案内穴１２７に関連ある第２のランプリード線（図示せず）をリードフレームまたはＰＣＢに電気的に接続する段階からなる、点火モジュールの組立の第６段階１３０が図示されている。ＰＣＢは、図５Ｅに示す係合タブ１２１、１２３を手段として、ハウジング内において位置決めされ、かつ取り付けられる。

点火モジュールの組立の第７段階１４０は、注封されたトランスの高圧二次巻線リード線を図５Ｇに示す電気接続点１２４にアクセスホール１４２を手段として電気的に接続する段階を含む。

図５Ｈにおいて、点火モジュールの組立のその後の段階、すなわち第８段階１５０は、底カバー１５２をＰＣＢ１３２のコネクタ１５４の上に配置するとともに、前記底カバー１５２を取り付ける段階を含む。すでに述べたように、この底カバーは、接着剤、超音波溶接またはその他の機械的手段による取付けを用いて固定可能である。このカバーは、該底カバーが正位置に固定されると高圧接続部外囲ベース１５３と嵌合する高圧接続部外囲カバー１５１を含む。

組み立てられた点火モジュールが、図５Ｉに斜視図で示されている。

図６Ａおよび６Ｂに、点火モジュール組立体のまた他の好適な実施例を示す。具体的には、このランプ点火モジュールは、自身から外方に開口する電気コネクタ５５２を含むハウジング５２０を有する。ハウジング底カバー５２４とランプ受け部５３０とランプ受けベース部５３１とランプ５２６とは、特に断りがない限り、前記の構成と同様である。ハウジング５２０の内側には、トランスおよび担持装置５２８からなるプリント基板５３２がある。特に、この点火モジュールは、トランス担持装置５２８が担持装置端部５２８に成形される垂直方向位置決め機構またはスロット５３４、５３６を含むことを除いて、図４Ａおよび４Ｂを参照して説明されたランプ点火モジュールと同様である。位置決めスロット５３４、５３６は、ハウジング５２０内に成形される位置決めタブと嵌合して、ハウジング５２０内の所定の位置におけるプリント基板の所望の位置決めを達成する。加えて、トランス担持装置は、リード線案内部５３８を含んで、トランス一次巻線リード線を電気接続のために導くとともにプリント基板に対して位置決めする。

図７Ａ〜７Ｅに、図６Ａおよび６Ｂと関連して図示および説明されたランプ点火モジュールの一連の組立段階を示す。図７Ａおよび７Ｂに図示されているように、最初の段階は、ランプ・ハウジング内におけるトランス組立体の配置からなる。トランス組立体は、注封されたトランス５４と、該トランスの対向する軸方向端部に配置される第１の末端部材５４２と第２の末端部品５４４と第１および第２の末端部材間に架設されるリード線案内ブリッジ５５４とを含む担持装置とからなる。加えて、担持装置末端部材は、担持装置と関連あるトランスとをプリント基板に対して位置決めするのを補助する位置決めピン５４６、５４８、５５０および５５２を含む。リード線案内ブリッジ５５４は、第１の担持装置末端部材５４２から第２の担持装置末端部材５４４まで延在するとともに、図７Ｂに示すリード線案内穴またはスロット５６４および５６６を有する。一次巻線リード線５５６および５５８は、それぞれリード線案内部５６４および５６６を貫通して導かれ、または通されて、後に取り付けられるプリント基板に接続するためにリード線を位置決めする。トランス二次巻線リード線５６０は、金属案内ポスト５４６にはんだ付けされ、トランス二次巻線リード線５６２は、担持装置末端部材案内穴５６５を貫通して導かれる。

図７Ｂにおいて、ハウジング５２０は、担持装置位置決めタブ５６１および５６３を含んで、それぞれ担持装置位置決めスロット５３４および５３６と係合または嵌合してトランスをランプ・ハウジング内において所定の位置に配置する。

図７Ｃおよび７Ｄに示すように、プリント基板５７０は、点火モジュール・ハウジング５２０内に配設される。好ましくは、プリント基板５７０が点火モジュール・ハウジング内に配置される前に、差込式コネクタ５６８がプリント基板５７０に取り付けられる。すなわち、このコネクタは、好ましくはプリント基板の縁部に固定され、コネクタの対向縁部において内方に延在する溝が、ハウジングの側壁において凹部を形成する壁部を協働的に受けて、コネクタとプリント基板とをハウジングに結合させる。図示されているように、一次巻線リード線５５６および５５８は、それぞれプリント基板リード線案内穴５６４および５６６を貫通して導かれ、または通される。トランス担持装置案内ポスト５４６、５４８、５５０、５５２はそれぞれ整合し、プリント基板リード線案内穴５７０、５７２、５７４、５７６を貫通して延在する。

点火モジュール・ハウジング５２０内におけるプリント基板５７０の最終的な配置が図７に図示されている。第１のランプリード線５８２は、プリント基板リード線案内穴５８０を貫通して延在し、第２のランプリード線５８４は、モジュール・ハウジング５２０の内側に配置される高圧接続部外囲ベース５８４内のリード線案内穴を貫通して延在する。ランプリード線５８４は、金属板５８７にはんだ付けまたは溶接を手段として電気的に接続される。その他の電気的／機械的接続の実施については、リード線ポスト５４６、５４８、５５０および５５２と一次巻線リード線５５６および５５８とが、プリント基板金属パッド、トラックおよび／または板にはんだ付け、溶接され、すなわち電気的に接続される。ランプ高圧リード線５８４への高圧二次巻線リード線５６２の電気的接続は、高圧二次巻線リード線５６２を、プリント基板アクセスホール５７８を介して接近可能な金属トラック／板にはんだ付けまたは溶接することによって達成される。このトラック／板は、点火モジュール・ハウジングの内面と一体化されるとともに、ランプ接続板５８７に金属トラックを手段として電気的に接続される。この高圧電気接続に関するさらなる詳細は、以下に図１０Ａ〜１０Ｃを参照して説明される。

図７Ｅにおいて、ハウジング底カバー５８８は、ランプと反対側のハウジング面に配置される。このハウジング底カバー５８８は、接着剤により固定されるか、超音波溶接されるか、さもなければ何らかのその他の手段により適切に取り付けられて、図６Ａおよび６Ｂに示すようなランプ点火モジュール組立体が完成する。

底カバー５８８については、図８Ａおよび８Ｂに、図９に図示されるとともに図７Ｄを参照して簡単に説明された高圧接続部外囲ベース５８６内においてランプ接続板５８７を覆う高圧接続部カバー５９０の詳細図が示されている。さらに、図９には、位置決めタブ５６１および５６３と、ランプリード線案内部５９２と、二次巻線高圧接続板５９４から接続部外囲ベース５８６内に配置されるランプリード線接続板５８７まで延びる導電トラック５９６と、ランプリード線案内部５９２とを含む点火モジュール・ハウジング５２０のその他の特徴を示す。

図１０Ａ〜１０Ｃには、二次高圧接続板５８７に対するランプ高圧接続部のさらに他の詳細図が示されている。具体的には、図１０Ａに、ランプ用レセプタクルのベース部５３１内においてランプリード線に電気的に接続されるランプ高圧トラック５９６を示す。このトラック５９６は、トランス高圧二次巻線リード線を電気的に接続するパッド５９４を含む。図１０Ｂには、高圧接続板５８７と関連ある外囲ベース５８６とのまた他の図が示されている。図１０には、ランプ用レセプタクルのベース部５３１と関連あるランプ高圧板５９４とのまた他の図が示されている。

図１１Ａ〜１１Ｃにおいて、完成した注封未了のランプ点火用トランスは、二次および一次巻線により巻かれたトランス磁心と担持装置とからなる。最初に、棒状磁心６００とマージンテープ６０２および６０４と二次巻線６０６と一時巻線６０８とからなるトランスが組み立てられる。最初に、二次巻線６０６が磁心６００のまわりに巻き付けられ、マージンテープ６０２および６０４は、磁心６００に沿った二次巻線６０６の被覆範囲を限定する。その後、一次巻線６０８が、二次巻線６０６の外側の面に巻き付けられる。二次巻線リード線６１０および６１２は、図１１Ａに示すように導かれ、二次巻線リード線６１２は、マージンテープ６０４を貫通して延在するリード線案内穴６１３を貫通して導かれる。一次巻線は、リード線６１４および６１６で終端する。

図１１Ｂを参照すると、図１１Ａのトランスは、担持装置に取り付けられる。この担持装置は、第１の末端部品６２０と、この第１の末端部品から軸方向に離間する第２の末端部品６２２と、第１および第２の末端部品間に延在するリード線案内ブリッジ６２４とを含む。担持装置末端部品６２０は、ハウジングと協働する位置決めスロット６２６と、位置決めポスト６３０、６３２とを有する一方で、担持装置末端部品６２２は、位置決めスロット６２８と位置決めポスト６３４、６３６とを有する。各末端部品６２０および６２２は、さらにまた、好ましくはたとえば接着剤および／または圧入を手段としてトランス磁心６００の端部に取り付けられる凹部を含む。担持装置末端部品６２２は、凹部６３８を含み、担持装置末端部品６２０は、担持装置端部の内側面（図示せず）に配置される凹部を含む。加えて、担持装置末端部品６２２は、二次巻線リード線６１２を導くリード線案内穴６４０を含む。

リード線案内ブリッジ６２４は、担持装置末端部品６２０および６２２間に延在するとともに、スロット状の形状を有してトランス一次巻線リード線６１４、６１６を誘導／位置決めするリード線案内部６４２、６４４、６４６、６４８を有する。

図１１Ｃに、図１１Ｂに図示された担持装置への取付け後の、図１１Ａに示したトランスを示す。図示されているように、一次巻線リード線６１４および６１６は、それぞれリード線案内部６４４および６４８を貫通して導かれる。二次巻線リード線６１０は、リード線案内ポスト６３０にはんだ付けまたは溶接を手段として取り付けられ、二次巻線リード線６１２はリード線案内穴６４０を貫通して導かれる。

図１２Ａおよび１２Ｂに、２個のさらに他のトランス担持装置の実施例を示す。図１２Ａには、担持装置末端部品６２０、６２８とリード線案内開口または細長スロット６６２、６６４を含むリード線案内ブリッジとからなる担持装置を示す。リード線案内ブリッジは、担持装置末端部品６２０、６２８をつなぐとともに、一次巻線リード線の水平方向偏移整合が達成される態様に構成される。図１２Ｂには、水平方向に整合するリード線案内開口または細長スロット６７２、６７４を有するリード線案内ブリッジ６７０を含む担持装置を示す。特に、図１２Ａおよび１２Ｂに図示された担持装置の実施例は、本開示において説明されるその他のトランス担持装置、たとえば図１１Ｂを参照して例証および説明された担持装置の代わりとなる。

トランスおよびキャリア機構を注封する例証的な方法を、図１３Ａを参照しながら示す。最初に、担持装置２４６に取り付けられた注封未了のトランスが注封用金型３２２内に挿入される。このトランス組立体は、担持装置２４６と一次巻線リード線２２４、２２６と二次巻線リード線２２５、２２７とを含む。この担持装置は、位置決めポスト２５０、２５１、２５５、２５４を含む。特に、一次および二次巻線リード線は、後に施される注封材料にさらされない、注封用金型の外側に配置される。具体的には、一次巻線リード線２２６、２２４は、それぞれリード線案内部２６６、２６０を貫通して導かれ、二次巻線リード線２２５は、担持装置末端部品の外面に配置され、第２の二次巻線リード線は、位置２２７において位置決めピン２５０に取り付けられる。

次に、図１３Ｂに図示されているように、注封材料３３２が、トランス担持装置のリード線案内ブリッジにより創出される開口を介して注封用金型のキャビティ内に注入される。担持装置末端部品は、注封材料を内包して硬化させる壁部としての役割を果たす。さらに、トランス磁心のいずれの巻線方法も、幅広い一次および二次絶縁導体巻数範囲内で行なうことができる。

次に、図１３Ｃに図示されているように、トランスと取り付けられた担持装置とが注封用金型２４６から取り出されて、その結果として注封されたトランス３４０が得られる。

最後に、図１３Ｄに図示されているように、注封されたトランス組立体３４０は、本開示においてすでに説明されたように、リードフレームまたはプリント基板３５２に取り付けられる。この時点で、注封されたトランスとプリント基板との組立体は、ランプ点火モジュール・ハウジング内に配置可能な状態になっている。

トランスを注封するまた他の例証的な方法が、図１４Ａ〜１４Ｄに示されている。図１３Ａ〜１３Ｄを参照して例証および説明された注封方法とは違って、この方法は、トランスと取り付けられた担持装置とをプリント基板に取り付けた後にトランスを注封する段階からなる。図１４Ａに、プリント基板６８２に取り付けられた注封未了のトランス６８０組立体の図が示されている。

次に、プリント基板６８２とトランス組立体６８０とが注封用金型６８４内に挿入されて注封される。注封用金型６８４は、トランス６８０と後に施される注封材料とを内包することができる寸法とされるキャビティ６８６を有する。すなわち、注封用金型の内部壁は、注封されたトランスの最終的な外形と寸法とを限定する。

図１４Ｃを参照すると、注封材料は、トランスの上に配置されるプリント基板開口６８８、６９０を介して注封用金型内に注入される。

注封材料が硬化した後に、プリント基板６８２と取り付けられたトランス組立体とが金型６８４から取り出される（図１４Ｄ）。

この時点で、注封されたトランス組立体および取り付けられたプリント基板は、本明細書においてすでに説明されたような態様でランプ点火モジュール・ハウジング内に配置することができる状態になっている。

図１５Ａ〜１５Ｃを参照すると、担持装置を含む注封未了のトランス組立体の巻線および組立の例証的な一連の段階が図示されている。この方法にしたがって組み立てられた注封未了トランス組立体は、その後、本開示においてすでに説明されたように、注封されるとともに、ランプ点火モジュール・ハウジング内に組み付けられる。

図１５Ａを参照すると、マーキングテープ７０７、７０９が棒状磁心７００に施されて、後に施される二次巻線７１１の磁心に沿った範囲が限定される。次に、二次巻線７１１が磁心７００のまわりに巻き付けられ、一次巻線７１３は、この二次巻線のまわりに巻き付けられる。特に、二次巻線リード線７０５は、担持装置末端部品リード案内穴７１５を貫通して導かれる。次に、担持装置末端部品７０２および７０４が、棒状磁心７００の端部を凹部７０６内に挿入することを手段として、棒状磁心端部に取り付けられ、また他の担持装置凹部が担持装置末端部品７０２の内側面に配置される。これらの磁心端部は、圧入、接着剤および／またはその他の機械的／化学的接合手段を手段として担持装置末端部材に取り付けられる。

図１５Ｂに、それぞれ各担持装置末端部品７０２、７０４に配置されるスロット７１８、７２０内に接着および／または圧入されるリード線案内ブリッジを取り付ける次の段階を示す。その他の同様のスロットが、リード線案内ブリッジ７０８を固定するために、担持装置末端部７０２、７０４品の裏側に設けられる。一次巻線リード線７１４、７１６は、それぞれリード線案内部７１０、７１２を貫通して導かれ、二次巻線リード線７０３は、はんだ付けまたは溶接を手段として位置決めポスト７２２に取り付けられる。

図１５Ｃに、担持装置を取り付けられて有する組立済み注封未了トランス組立体を示す。特に、図１５Ａを参照して説明された巻線方法は、担持装置末端部品を取り付けた状態または取り付けない状態で実施可能である。

図１６Ａを参照すると、最初に、棒状磁心が担持装置末端部品７０２、７０４に接着的に、かつ／または棒状磁心端部を担持装置末端部品凹部７０６と担持装置末端部品７０２の内側に配置される同様の凹部とに圧入して取り付けられる。

次に、二次巻線７１１が、担持装置末端部品７０２、７０４がボビン壁として作用して磁心７３０に沿った二次巻線７１１の範囲を限定している棒状磁心７３０のまわりに巻き付けられる。二次巻線リード線７０５は、リード線案内部７１５を貫通して導かれ、二次巻線７０３は、位置決めポスト７２２において終端する。その後、一次巻線７１３が二次巻線７１１のまわりに巻き付けられる。

次に、リード線案内ブリッジが、図１５Ｂを参照して説明されたように担持装置に取り付けられる（図１６Ｃ参照）。

担持装置を取り付けられて有する完成した注封未了トランス組立体が図１６Ｄに図示されている。特に、図１６Ｂを参照して説明された巻線方法は、担持装置末端部品が取り付けられた状態で行なわれ、このことから、図１５Ａ〜１５Ｃを参照して説明されたマーキングテープを用いる必要がなくなる。図１６Ａ〜Ｄの方法にしたがって組み立てられた注封未了のトランス組立体は、その後、本開示においてすでに説明されたように注封されるとともに、ランプ点火モジュール・ハウジング内に組み付けられる。

好適な実施例を参照して本発明を説明した。前記の詳細な説明を読み、かつ理解すると、改変態様および修正態様に思い至ることは明らかであろう。本発明は、このような全ての改変態様および修正態様を含むものと解釈されることを意図している。

Claims (34)

1. 注封された点火用トランスと；
   前記注封された点火用トランスに取り付けられる担持装置と；
   前記点火用トランスと担持装置とが上部に取り付けられるプリント基板と；
   前記プリント基板と注封された点火用トランスと担持装置とを受けるハウジングとからなり、
   前記担持装置は、前記注封された点火用トランスと担持装置とを前記プリント基板と前記ハウジングとの一方または両方に対して所定の位置に配置するようになっているランプ点火モジュール。
2. 前記注封された点火用トランスと担持装置とを前記プリント基板とハウジングとの一方または両方に対して所定の位置に配置する手段をさらに含む請求項１に記載のモジュール。
3. 前記注封された点火用トランスは、棒状磁心を含む請求項１又は２に記載のモジュール。
4. 前記棒状磁心トランスは、円筒状またはその他の多角形状の断面と、前記磁心の長さに沿った複数の巻線とを含む請求項４に記載のモジュール。
5. マージンテープをさらに含み、前記マージンテープは、前記磁心の長さに沿った前記巻線の範囲を限定する請求項３に記載のモジュール。
6. マージンテープをさらに含み、前記マージンテープは、前記トランスの長さに沿った前記注封の範囲を限定する請求項４に記載のモジュール。
7. 前記担持装置は、前記磁心の第１および第２のそれぞれの端部に取り付けられる第１および第２の各末端部品を含む請求項４乃至６のいずれか１項に記載のモジュール。
8. 前記第１および第２の末端部品は、ボビン壁を形成して、前記磁心の長さに沿った前記巻線の範囲を限定する請求項７に記載のモジュール。
9. 前記第１および第２の末端部品は、注封壁を形成して、前記トランスの長さに沿った前記注封の範囲を限定する請求項７に記載のモジュール。
10. 前記第１および第２の各末端部品は、前記注封された点火用トランスと担持装置とを前記プリント基板上において所定の位置に配置する１本以上の位置決めピンを有する請求項７に記載のモジュール。
11. 前記ハウジングは、１個以上の位置決め機構を含み、前記第１および第２の末端部品は、１個以上の位置決め機構を形成して、前記１個以上のハウジング位置決め機構と前記１個以上の末端部品位置決め機構とが嵌合することにより、前記注封された点火用トランスと担持装置とが前記ハウジングに対して所定の位置に配置される請求項７に記載のモジュール。
12. 前記ハウジング位置決め機構は、タブからなり、前記末端部品位置決め機構は、スロットからなる請求項１１に記載のモジュール。
13. 前記トランス巻線は、一次巻線と二次巻線とからなり、各々の前記巻線は、１対の接続用リード線で終端し、前記担持装置は、リード線案内部を含んで、前記一次または二次リード線の少なくとも一方を前記プリント基板上のそれぞれの接続点に対して位置決めする請求項４に記載のモジュール。
14. 前記リード線案内ブリッジと前記第１および第２の末端部品とは、それぞれのリード線がそれを貫通して導かれる１個以上の開口を含む請求項１３に記載のモジュール。
15. 前記トランス巻線は、一次巻線と二次巻線とからなり、各々の前記巻線は、１対の接続用リード線で終端し、前記担持装置は、少なくとも１個のリード線案内穴を含んで、少なくとも一方の前記接続用リード線を導く請求項４に記載のモジュール。
16. ランプ・モジュールを組み立てる方法において：
    第１の末端部材と第２の末端部材とを含む担持装置を棒状磁心トランスの磁心の第１および第２のそれぞれの端部に取り付ける段階と；
    前記担持装置を有する前記トランスを注封用金型内に配置する段階と；
    前記トランスを注封する段階と；
    前記注封されたトランスを前記注封用金型から取り出す段階と；
    前記注封されたトランスを点火用プリント基板上の所定の位置に取り付ける段階と；
    前記点火用プリント基板をハウジング内に配置する段階とからなる方法。
17. 前記担持装置は、リード線案内部をさらに含み、前記トランスは、１対の接続用リード線で終端する一次および二次の各巻線を含み、
    注封に先立って、前記一次または二次リード線の少なくとも一方を前記リード線案内部内に導いて前記リード線を所定の位置に配置する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
18. 前記第１および第２の各末端部品は、１本以上の位置決めピンを有し、
    取付けに先立って、前記位置決めピンを用いて、前記注封された点火用トランスを前記プリント基板上の所定の位置に配置する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
19. 前記ハウジングは、１個以上の位置決め機構を形成し、前記第１および第２の末端部品は、１個以上の位置決め機構を形成し、
    前記１個以上のハウジング位置決め機構と前記１個以上の末端部品位置決め機構とを嵌合させることにより、前記注封された点火用トランスを前記ハウジングに対して所定の位置に配置する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
20. 棒状磁心と、前記棒状磁心のまわりに巻き付けられた二次巻線と、前記二次巻線のまわりに巻き付けられた一次巻線とからなるトランスと；
    前記棒状磁心の第１および第２のそれぞれの端部に取り付けられる第１および第２の各末端部品を含む担持装置と；
    前記トランス巻線の外面の有意な部分を覆う注封材料とからなり、
    前記第１および第２の末端部品は、前記二次巻線と注封材料との一方または両方の前記磁心に沿った範囲を限定する壁を形成するトランス組立体。
21. 前記第１および第２の末端部品は、前記トランスをプリント基板とハウジングとの一方または両方に対して所定の位置に配置するようになっている請求項２０に記載のトランス組立体。
22. 前記一次巻線と前記二次巻線との各々は、１対の接続用リード線で終端し、前記担持装置は、リード線案内部をさらに含んで、前記一次または二次リード線の少なくとも一方をプリント基板上のそれぞれの接続点に対して位置決めする請求項２０に記載のトランス組立体。
23. 前記リード線案内ブリッジと前記第１および第２の末端部品とは、それぞれのリード線がそれを貫通して導かれる１個以上の開口を含む請求項２２に記載のトランス組立体。
24. 前記第１および第２の末端部品は、トランス組立体を前記プリント基板上の所定の位置に配置する１本以上の位置決めピンを含む請求項２１に記載のトランス組立体。
25. 前記第１および第２の末端部品は、トランス組立体を前記ハウジングに対して所定の位置に配置する１個以上の位置決めスロットを形成する請求項２１に記載のトランス組立体。
26. 棒状磁心と、前記磁心のまわりに巻き付けられた二次巻線と、前記二次巻線のまわりに巻き付けられた一次巻線とからなるトランスと；
    前記磁心の第１および第２のそれぞれの端部に取り付けられる第１および第２の各末端部品を含む担持装置と；
    実質的に前記トランスの外面全体を覆う注封材料とからなり、
    前記第１および第２の末端部品は、トランス組立体をプリント基板とハウジングとの一方または両方に対して所定の位置に配置するようになっているトランス組立体。
27. 前記第１および第２の末端部品は、前記二次巻線と注封材料との一方または両方の前記磁心に沿った範囲を限定する壁を形成する請求項２６に記載のトランス組立体。
28. 前記第１および第２の末端部品は、トランス組立体を前記プリント基板上の所定の位置に配置する１本以上の位置決めピンを含む請求項２７に記載のトランス組立体。
29. 前記第１および第２の末端部品は、トランス組立体を前記ハウジングに対して所定の位置に配置する１個以上の位置決め機構を形成する請求項２７に記載のトランス組立体。
30. ランプ・モジュールを組み立てる方法において：
    第１の末端部材と第２の末端部材とを含む担持装置を棒状磁心トランスの磁心の第１および第２のそれぞれの端部に取り付ける段階と；
    前記棒状磁心トランスを点火用プリント基板上の所定の位置に配置する段階と；
    前記棒状磁心トランスを前記担持装置とともに注封用金型内に配置する段階と；
    前記点火用トランスを注封する段階と；
    前記点火用プリント基板をハウジング内に配置する段階とからなる方法。
31. 前記担持装置は、リード線案内部をさらに含み、前記トランスは、１対の接続用リード線で終端する一次および二次の各巻線を含み、
    前記棒状磁心トランスを前記点火用プリント基板上の所定の位置に取り付ける前に、前記リード線案内部を介して前記一次または二次リード線の少なくとも一方を通して、前記リード線を所定の位置に配置する段階をさらに含む請求項３０に記載の方法。
32. 前記第１および第２の各末端部品は、１本以上の位置決めピンを含み、
    前記棒状磁心トランスを前記点火用プリント基板上の所定の位置に取り付ける前に、前記位置決めピンを用いて、前記点火用トランスを前記プリント基板上の所定の位置に配置する段階をさらに含む請求項３０に記載の方法。
33. 前記ハウジングは、１個以上の位置決めタブを形成し、前記第１および第２の末端部品は、１個以上の位置決めスロットを形成し、
    前記１個以上の位置決めタブと前記１個以上の位置決めスロットとを嵌合させることにより、前記注封された点火用トランスを前記ハウジングに対して所定の位置に配置する段階をさらに含む請求項３０に記載の方法。
34. トランス磁心の巻線方法において：
    第１の末端部材と第２の末端部材とを含む担持装置を前記トランス磁心の第１および第２のそれぞれの端部に取り付ける段階であって、前記担持装置末端部材は、ボビン壁を形成して、後に施される１本以上の巻線の前記磁心に沿った範囲を限定する段階と；
    トランス二次巻線を前記磁心のまわりに巻き付け、一次巻線を前記二次巻線のまわりに巻き付ける段階とからなる方法。

Images