JP2012089438A - 放電灯点灯装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易で信頼性の高い放電灯点灯装置とその製造方法の提供。
【解決手段】開口部１１ｆに向けて突設された第１の接続コネクタ１２及び第１の電子部品群１８とを備える第１の回路１３を内側に有する箱形のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の外側に取り付けられた放電灯バルブ６と、からなるハウジング９と、第１の接続コネクタ１２と対応する位置に突設された第２の接続コネクタ３０及び第１の電子部品群１８よりも耐熱性の低い第２の電子部品群２９を搭載した基板２８の裏面に放熱用の金属体２７を有し、開口部１１ｆに取り付けられるハウジングカバー２５と、を備えた放電灯点灯装置５であって、ハウジングカバー２５をハウジング本体１１へ取り付ける際に第２の接続コネクタ３０が第１のコネクタ１２に装着されるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、製造が容易で信頼性の高い放電灯点灯装置とその製造方法に関する発明である。

車両用灯具の光源となる放電灯バルブの点灯装置を示すものには、特許文献１のものがある。特許文献１の放電灯点灯装置は、点灯回路部を内側に設けたケース体にソケットを介して放電灯（バルブ）を取り付けたものである。点灯回路部は、スイッチング素子、コイル、セラミックコンデンサー、チップ抵抗及び集積等の小型の電子部品をケース体底面部に配置した面実装基板に実装し、更に電解コンデンサー、トランス及びコイル等の大型の電子部品をバスバーを介して面実装基板に接続することによって構成されている。

特開２００８−３０５６４１号公報

特許文献１の放電灯点灯装置においては、放電灯や大型の電子部品群がバスバーを介して面実装基板に接続されている。放電灯や大型電子部品群等の端子とバスバーの接続は、レーザー溶接等によって行なわれることが一般的である。しかし、特許文献１の放電灯点灯装置においては、ケース体の内側が放電灯や底面部によって閉塞され、閉塞されたケース体内部の端子やバスバーに外部からレーザー光を照射することが困難であるため、製造が困難である。

また、特許文献１の放電灯点灯装置においては、スイッチング素子のような高発熱部品が放電灯によって更に加熱されることを防ぐため、面実装基板がソケットの基端部の下方に水平に設けられている。その結果、特許文献１の放電灯点灯装置は、面実装基板の信頼性確保と引き替えにケース体が下方に大きく張り出すため、放電灯点灯装置を備えた車両用灯具の小型化を阻害する点で問題がある。

本願発明は、上記課題に鑑みて、製造が容易で信頼性を確保しつつ小型化を可能にする放電灯点灯装置とその製造方法を提供するものである。

前記課題を解決するために請求項１の放電灯点灯装置は、放電灯バルブと、一部に開口部を有し、前記放電灯バルブを外側に設置可能に構成した箱形のハウジング本体と、前記放電灯バルブへ電力を供給するための電極の少なくとも一部と共に前記ハウジング本体の内側に収納され、第１の電子部品群が搭載された第１の回路と、を有するハウジングと、第１の電子部品群に比べて耐熱性の低い第２の電子部品群が搭載された搭載基板を含む第２の回路と、前記搭載基板の裏面に面接触しつつ固定される平面部を少なくとも一部に有する金属体と、を有し、前記開口部を閉塞するように前記ハウジング本体に取り付けられるハウジングカバーと、を備えた放電灯点灯装置であって、前記第１の回路は、前記電極と電気的に接続されると共に前記ハウジングカバーに向けて突設された第１の接続コネクタを有し、前記第２の回路は、前記ハウジングカバーを前記ハウジング本体に取り付けることによって前記第１のコネクタに装着される位置に突設された第２の接続コネクタを有するようにした。

（作用）第２の回路に設けた第２の接続コネクタは、ハウジングカバーをハウジング本体に取り付けることによって第１の回路の第１の接続コネクタに装着される。言い換えると、第１の回路と第２の回路との電気的な接続は、ハウジングカバーをハウジング本体に取り付けることによって自動的に行なわれる。

また、第２の回路に発生し、または第２の回路が受ける熱は、平面部を介して搭載基板の裏面に面接触する板状の金属体を介してハウジング本体の外部に放熱される。その結果、第２の回路に搭載された熱に弱い第２の電子部品群は、第２の回路を放電灯バルブの基端部の後ろに対向して配置することによって放電灯バルブ等から熱を受けても熱の影響を受けにくい。言い換えると、請求項１の放電灯点灯装置によれば、熱に対する信頼性を損なうことなく第２の回路を放電灯バルブの基端部の後ろに配置できる。

請求項２は、請求項１に記載の放電灯点灯装置であって、前記第１の回路が、前記第１の電子部品群及び前記電極が溶接によって電気的に接続される金属製のバスバーと、該金属製のバスバーの一部を被覆する樹脂によって形成され、前記第１の接続コネクタが、前記金属製のバスバーの一部に一体成形されたコネクタ端子部と、前記バスバーを被覆する樹脂に一体成形されたコネクタハウジングにより、前記第１の回路と一体に形成されるようにした。

（作用）第１のコネクタの端子が金属製のバスバーの一部として形成され、コネクタハウジングが樹脂製ハウジング本体の一部として形成されるため、第１のコネクタは、金属製のバスバーと樹脂からハウジング本体を一体成形する際にハウジング本体と一体になって形成される。

また、請求項３は、請求項１または２に記載の放電灯点灯装置であって、前記電極は、高電圧が印加される第１電極と高電圧が印加されない第２電極を含み、前記ハウジング本体には、前記第１電極及び前記第１の回路における前記第１の電極に接続される部位を覆う絶縁カバーが取り付けられ、前記搭載基板を絶縁基板として構成した。

（作用）絶縁カバーによって第１の回路と第２の回路が電気的に遮蔽され、搭載基板に絶縁性を持たせることによって第１の回路と板状の金属体との間の遮蔽性が向上するため、第１の回路と第２の回路、及び第１の回路と板状の金属体との間に発生する放電現象が確実に防止される。

請求項４の放電灯点灯装置の製造方法は、一部に開口部を有する箱形のハウジング本体を形成し、前記ハウジング本体の内側に一体化された第１の回路を形成する工程と、前記第１の回路に前記開口部が開口する方向に突出する第１の接続コネクタを形成する工程と、前記第１の回路に第１の電子部品群を搭載する工程と、放電灯バルブをハウジング本体の外側に取り付けると共に前記放電灯バルブが有する電極を前記ハウジング本体の内側で前記第１の回路に溶接して電気的に接続する工程により、放電灯バルブを取り付けたハウジングを形成する第１の工程群と、第１の電子部品群に比べて耐熱性の低い第２の電子部品群を搭載基板に搭載して第２の回路を形成する工程と、少なくとも一部に平面部を有する金属体の前記平面部を前記搭載基板の裏面に面接触させつつ固定する工程と、前記第２の回路上の前記第１のコネクタと対応する位置に第２の接続コネクタを突設する工程により、ハウジングカバーを形成する第２の工程群と、前記ハウジングカバーを前記ハウジング本体の開口縁部に取り付ける事によって前記第２のコネクタを前記第１のコネクタに装着する第３の工程によって放電灯点灯装置を製造する。

（作用）放電灯点灯装置は、まず、第１の接続コネクタ及び第１の電子部品群を搭載した第１の回路をハウジング本体の内側に形成し、更に放電灯バルブをハウジング本体の外側に取り付けてなるハウジングを第１の工程群で製造し、第１の接続コネクタに装着可能な第２の接続コネクタと第１の電子部品群よりも熱に弱い第２の電子部品群を搭載基板に搭載して第２の回路を形成すると共に平面部を介して金属体を搭載基板の裏面に固定してなるハウジングカバーを第２の工程群で製造し、第３の工程でハウジングカバーを前記ハウジングに取り付けて第２のコネクタを第１のコネクタに装着させることによって製造される。請求項４の放電灯点灯装置の製造装置においては、バルブを取り付けたハウジングにハウジングカバーを取り付けることによって第２の接続コネクタが第１の接続コネクタに自動的に装着され、第２の回路が第１の回路に電気的に接続される。

請求項１の放電灯点灯装置によれば、第１の回路と第２の回路の電気的接続を第２の接続コネクタを第１の接続コネクタに装着されることで行えるため、溶接作業等が不要になって製造が容易になる。

また、発熱による第２の回路の信頼性を低下させることなく第２の回路を放電灯バルブの基端部の後ろに配置できるため、ハウジング本体を下方に突出させることなく小さく形成し、放電灯点灯装置の小型化を図ることが出来る。

請求項２の放電灯点灯装置によれば、第１のコネクタを別部材で形成して第１の回路に接続する場合に比べて、第１のコネクタを第１の回路に容易に形成出来るため、装置の製造が容易になる。

請求項３の放電灯点灯装置によれば、ハウジング本体内の放電現象が防止されて絶縁性が向上するため、装置の信頼性が更に向上する。

請求項４の放電灯点灯装置の製造方法によれば、第１の回路と第２の回路の電気的接続を第２の接続コネクタを第１の接続コネクタに装着することで行えるため、放電灯点灯装置を容易に製造できる。

放電灯点灯装置を有する車両用灯具の概略縦断面図。 ハウジング本体の内部を示すハウジングの部分断面図。 バスバーと第１の回路の構成を説明するための斜視図。 放電灯点灯装置の分解斜視図

次に、図１から図４により本発明の放電灯点灯装置の実施例を説明する。

図１には、本実施例の放電灯点灯装置を含む車両用灯具が示されている。図１と図２においては、左側Ｆ方向を前方、右側Ｒ方向を後方として説明を行なう。図１の車両用灯具１は、樹脂などの透明な素材で形成した前面カバー２、樹脂製のランプボディ３、ランプボディの開口部３ａを閉塞するバックカバー３ｂ放電灯バルブ６の光を前方に反射するリフレクター４、灯室Ｓの内部を前方から一部遮蔽するエクステンションリフレクター４ａ、放電灯バルブ６を一体化した放電灯点灯装置５を有する。前面カバー２は、ランプボディ３に一体化され、ランプボディ３の内側には、灯室Ｓが画成されると共にリフレクター４が固定される。リフレクター４の中央には、放電灯点灯装置５をリフレクタ４に固定する保持部８が設けられる。前後に開口する保持部８は、後述する放電灯バルブ６を接続したソケット７のフランジ部７ａを保持する段差状の第１保持部８ａと、放電灯点灯装置５のハウジング本体１１を保持する第２保持部８ｂによって構成される。

また、放電灯点灯装置５は、図２に示すようにバルブを一体化したハウジング９とハウジングカバー１０によって形成される。ハウジング９は、放電灯バルブ６，ソケット７、樹脂製かつ箱形のハウジング本体１１、第１の回路１３によって構成され、放電灯バルブの始動回路として機能する。また、ハウジングカバー２５は、第２の回路２６、金属体２７によって構成され、放電灯バルブ６の点灯回路として機能する。

放電灯バルブ６の基端部は、ソケット７の前端に接続され、ソケット７の外周には上述したフランジ部７ａが設けられる。ソケット７の後端面７ｂには、高圧側電極１５を有する円筒型の基端部１６が後方に向かって突設される。また、放電灯バルブ６の先端部には、前方に突出する電極１７ａと電極１７ａから下方に伸びて後方に屈曲する電極１７ｂからなる低圧側電極１７が設けられている。電極１７ｂの基端部１７ｃは、ソケット７の挿通孔７ｃを貫通して後端面７ｂの後方に突出する。

尚、本実施例においては、ソケット７に対して放電灯バルブ６を着脱不能に一体化しているが、放電灯バルブ６をソケット７に対して着脱可能に構成してもよい。その場合、例えば放電灯バルブ６とソケット７においては、高電圧側電極１５と低電圧側電極１７に相当する電極をソケット７側に設け、放電灯バルブ６をソケット７に装着することによって電気的に接続されるような構成にする。

また、図３の右図に示す第１の回路１３は、図３左図の金属製のバスバー１４を樹脂中に一体成形し、第１の電子部品群１８を搭載することで成型される。金属製のバスバー１４は、板状の金属をくり抜くことで所望の形状に形成される。金属製のバスバー１４は、複数の円盤状の端子１４ａと、スタータトランス取付用の角形の端子１４ｂと、各端子間を接続する棒状の導線部１４ｃと、導線部１４ｃの末端を第１の回路１３の面方向に対して垂直に屈曲して形成した端子１２ａによって構成される。バスバー１４は、端子（１４ａ、１４ｂ）を露出させた状態で板状樹脂１３ａの内側に一体成型される。

また、第１の回路１３は、雄型形状の第１の接続コネクタ１２を有する。第１の接続コネクタ１２は、端子１２ａと、端子１２ａの周囲を囲むように板状樹脂１３ａと一体に形成された角形かつ樹脂製のコネクタハウジング１２ｂによって雄型に形成される。第１の電子部品群１８は、コンデンサ（１８ａ〜１８ｃ）、コイル１８ｄ、抵抗素子１８ｅ、スパークキャップ１８ｆ及びスタータトランス２０等で構成される。第１の電子部品群１８は、それらのリード部分を端子１４ａにレーザー溶接することによってバスバー１４に電気的に接続される。前記リード部分は、端子１４ａの孔１４ｄに挿入され、孔１４ｄの内周面に接触した状態でレーザー光の熱を受けることにより、端子１４ａに固定される。尚、電子部品群のリード部分とバスバーの端子との接続は、上下に配置した金属製の電極によってリードとバスバーの端子を挟むことで両者を接触させ、その状態で前記上下の電極に大電流を流してリードとバスバーを発熱させることによって両者を溶接する、抵抗溶接によって行なうことも出来る。

樹脂製のハウジング本体１１は、図４に示すように後方に開口縁部１１ｆを備えた箱形形状を有し、成型された回路１３は、図２に示すように脚部１３ｂを樹脂製のハウジング本体１１の内側底部１１ｄに接着すること等によって取り付けられる。ハウジング本体１１の内側底部１１ｄには、内側にスタータトランス２０を収容する立壁状の収納部１１ｅが設けられ、回路１３は、内側底部１１ｄのうち収納部１１ｅを除く部分に取り付けられる。尚、回路１３は、バスバー１４を覆う板状樹脂１３ｂを樹脂製のハウジング１１と一体成形することによって形成してもよい。また、第１のコネクタ１２を別部材として回路１３に搭載してもよい。

また、図２と図４に示すとおり、ソケット７は、基端部１６をハウジング本体１１の前端面１１ａに設けられた貫通円孔１１ｂに挿通させ、更に電極１７ｂの基端部１７ｃを前端面１１ａの貫通円孔１１ｃに挿通させつつ後端面７ｂを前端面１１ａに接着等することによってハウジング本体１１に固定される。一方、スタータトランス２０は、高圧側端子２０ａと複数の低圧側端子２０ｂを有し、収納部１１ｅの内側に固定される。スタータトランス２０の高圧側端子２０ａは、レーザ溶接によってソケット７の高圧側電極１５に接続され、複数の低圧側端子２０ｂは、レーザ溶接によってバスバー１４の端子１４ｂにそれぞれ接続され、電極１７ｂの基端部１７ｃは、レーザ溶接によって端子１４ａに接続される。また、スタータトランス２０を収容した収納部１１ｅ、高圧側端子２０ａ及び高圧側電極１５を含むソケット７の基端部１６には、絶縁性を有する樹脂等で形成された絶縁カバー２１が被せられる。絶縁カバー２１は、後述するハウジングカバー２５の金属体２７からハウジング１１側において高電圧が負荷される部位を遮蔽することにより、高電圧負荷部位と金属体２７との間に発生する放電現象を防止する。

一方、図４の右図に示すハウジングカバー２５は、第２の回路２６，金属体２７によって構成される。第２の回路２６は、セラミックやアルミナなどの絶縁性を有する素材で形成した搭載基板２８（以降は絶縁基板２８とする）、第２の電子部品群２９、雌型の第２の接続コネクタ３０及び給電用コネクタ３１、トランス３２によって構成される。第２の電子部品群２９は、耐熱性の低い複数の電子部品であって絶縁基板２８に表面実装されると共に導電性を有する金属パターン（図示せず）で接続される。また、第２の接続コネクタ３０と給電用コネクタ３１は、絶縁基板２８に接着等によって取り付けられ、接続端子（図示せず）を介して金属パターンに接合される。給電コネクタ３１には、図１に示すようにコネクタ付電源ケーブル３４が接続される。絶縁基板２８の裏面には、金属体２７の表面２７ａ（請求項１の平面部）が接着などによって一体化される。また、絶縁基板２８は、長方形形状の１つの角にトランス３２の外形に沿って切り欠かれた切欠部３３を有する。トランス３２は、切欠部３３に配置されることで金属体２７上に直接配置されると共に図示しない端子を介して絶縁基板２８の金属パターンに接合される。

また、第２の接続コネクタ３０は、第１の接続コネクタ１２と絶縁基板２８上においてハウジングカバー２５をハウジング９の開口縁部１１ｆに取り付けた際に第１の接続コネクタ１２と対向する位置に取り付けられる。第２の接続コネクタ３０は、雄型の第１の接続コネクタ１２に対応した雌型形状に形成されることにより、第１の接続コネクタ１２に装着可能に構成される。

図４右図に示されるハウジングカバー２５は、絶縁基板２８の表面（第２の接続コネクタ３０の装着面）を下に向けてハウジング９の開口縁部１１ｆに取り付けられる。ハウジングカバー２５は、ハウジング９との間に設けられたランス構造や、金属体２７を開口縁部１１ｆに接着すること等によってハウジング９に取り付けられる。取り付けの際、給電用コネクタ３１は、ハウジング本体１１の外周縁部１１ｆに設けられた係合用の切欠１１ｇに係合し、第２の接続コネクタ３０は、第１の接続コネクタ１２に嵌めこまれることによって、第１の接続コネクタ１２に装着される。

第１の回路１３は、第１及び第２の接続コネクタ（１２，３０）を介して第２の回路２６と電気的に接続され、給電コネクタ３１から給電を受ける。第１の回路１３に配置される高電圧部位は、絶縁カバー２１と絶縁基板２８によって金属体２７から遮蔽されるため、第１の回路１３と第２の回路２６との間や第１の回路１３と金属体２７との間には、放電現象が発生しない。一方、第２の回路２６が放電灯バルブ６の基端部等から受ける熱及び第２の回路２６で発生した熱は、金属体２７を介してハウジング本体１１の外側に放出されるため、耐熱性の低い第２の電子部品群２９は、熱の影響を受けにくい。

尚、本実施例では、一例としてハウジング本体１１を樹脂で成形しているが、樹脂で成形したハウジング本体１１は、成形性や絶縁性に優れている点で好適と言える。一方、ハウジング本体１１は、金属で成形しても良い。金属で成形したハウジング本体は、第１電極や第２電極との間に絶縁性を有する部材を介在させること等によって、絶縁性を確保する必要があるが、ハウジング本体を金属で形成した場合には、耐熱性や放熱性に優れるという利点を得ることが出来る。

また、本実施例のハウジング本体１１の形状は、第１電極、第２電極及び第１の回路等を収容可能な形状とする必要があるという理由により、一例として一部に開口部が設けられた箱形に形成されている。従って、ハウジング本体の形状は、第１電極、第２電極及び第１の回路等を収容可能な形状であれば、一般的な直方体形状、円柱形状及び底面が長円や多角形に形成されて筒状に延出するもの等の様々な形状であって一部に開口部が設けられた形状にしても良い。

５ 放電灯点灯装置
６ 放電灯バルブ
９ ハウジング
１１ 樹脂製のハウジング本体
１１ｆ 開口縁部（請求項１の開口部）
１２ 第１のコネクタ
１２ａ コネクタ端子部
１２ｂ コネクタハウジング
１３ 第１の回路
１４ 金属製のバスバー
１５ 高圧側電極
１７ 低圧側電極
１８ 第１の電子部品群
２１ 絶縁カバー
２５ ハウジングカバー
２６ 第２の回路
２７ 金属体
２７ａ 金属体の表面（請求項１の平面部）
２８ 絶縁性を有する搭載基板（請求項３の絶縁基板）
２９ 第２の電子部品群

Claims (4)

1. 放電灯バルブと、
   一部に開口部を有し、前記放電灯バルブを外側に設置可能に構成した箱形のハウジング本体と、前記放電灯バルブへ電力を供給するための電極の少なくとも一部と共に前記ハウジング本体の内側に収納され、第１の電子部品群が搭載された第１の回路と、を有するハウジングと、
   第１の電子部品群に比べて耐熱性の低い第２の電子部品群が搭載された搭載基板を含む第２の回路と、前記搭載基板の裏面に面接触しつつ固定される平面部を少なくとも一部に有する金属体と、を有し、前記開口部を閉塞するように前記ハウジング本体に取り付けられるハウジングカバーと、
   を備えた放電灯点灯装置であって、
   前記第１の回路は、前記電極と電気的に接続されると共に前記ハウジングカバーに向けて突設された第１の接続コネクタを有し、
   前記第２の回路は、前記ハウジングカバーを前記ハウジング本体に取り付けることによって前記第１のコネクタに装着される位置に突設された第２の接続コネクタを有することを特徴とする、放電灯点灯装置。
2. 前記第１の回路は、前記第１の電子部品群及び前記電極が溶接によって電気的に接続される金属製のバスバーと、該金属製のバスバーの一部を被覆する樹脂によって形成され、
   前記第１の接続コネクタは、前記金属製のバスバーの一部に一体成形されたコネクタ端子部と、前記バスバーを被覆する樹脂に一体成形されたコネクタハウジングにより、前記第１の回路と一体に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の放電灯点灯装置。
3. 前記電極は、高電圧が印加される第１電極と高電圧が印加されない第２電極を含み、前記ハウジング本体には、前記第１電極及び前記第１の回路における前記第１の電極に接続される部位を覆う絶縁カバーが取り付けられ、前記搭載基板が、絶縁基板であることを特徴とする、請求項１または２に記載の放電灯点灯装置。
4. 一部に開口部を有する箱形のハウジング本体を形成し、前記ハウジング本体の内側に一体化された第１の回路を形成する工程と、前記第１の回路に前記開口部が開口する方向に突出する第１の接続コネクタを形成する工程と、前記第１の回路に第１の電子部品群を搭載する工程と、放電灯バルブをハウジング本体の外側に取り付けると共に前記放電灯バルブが有する電極を前記ハウジング本体の内側で前記第１の回路に電気的に接続する工程により、放電灯バルブを取り付けたハウジングを形成する第１の工程群と、
   第１の電子部品群に比べて耐熱性の低い第２の電子部品群を搭載基板に搭載して第２の回路を形成する工程と、少なくとも一部に平面部を有する金属体の前記平面部を前記搭載基板の裏面に面接触させつつ固定する工程と、前記第２の回路上の前記第１のコネクタと対応する位置に第２の接続コネクタを突設する工程により、ハウジングカバーを形成する第２の工程群と、
   前記ハウジングカバーを前記ハウジング本体の開口縁部に取り付ける事によって前記第２のコネクタを前記第１のコネクタに装着する第３の工程と、
   を含むことを特徴とした放電灯点灯装置の製造方法。

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