JP3174505B2

JP3174505B2 - 放電灯の点灯装置

Info

Publication number: JP3174505B2
Application number: JP9647496A
Authority: JP
Inventors: 仁志武田; 徹中山; 悟市小田; 昌康山下
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1996-04-18
Publication date: 2001-06-11
Anticipated expiration: 2016-04-18
Also published as: JPH09282927A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放電バルブを光源と
する放電灯の点灯装置に関し、特にプリント基板で構成
された点灯回路をケース内に内装する構成の点灯装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年における自動車の前照灯として、発
光効率及び演色性が良好で寿命の長い放電バルブを光源
とする灯具の適用が検討されている。この種の灯具で
は、放電バルブでの放電を発生させるための高電圧が必
要とされるため、車載バッテリ電圧を必要とされる高電
圧まで昇圧させるための点灯装置を灯具に付属させる必
要がある。このような点灯装置は金属製のケースに内装
して灯具またはその近傍の車体に装備させることになる
ため、可及的に小型、軽量に構成されることが好まし
い。そこで、本発明者はこれらの点灯装置を構成する点
灯回路のうち、比較的に大きな構成部品が要求されるス
タータ回路部を除く回路部、すなわち車載バッテリの直
流電圧を高い電圧まで昇圧した交流電圧に変換するため
のＤＣ−ＡＣ変換回路部をプリント基板を用いて構成す
ることを検討してきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、種々の
実験の結果、このＤＣ−ＡＣ変換回路部を１枚のプリン
ト基板に構成すると、次のような問題が生じることが判
明した。第１は、出力電圧の安定性の点で問題が生じる
ことである。この原因として、ＤＣ−ＡＣ変換回路部
は、スタータ回路部に供給する高電圧を生成するための
パワー系と、このパワー系を構成する各種回路部を制御
するための制御系と、これらパワー系と制御系を駆動さ
せるための電源を供給する電源系とで構成されているた
め、これらを１枚のプリント基板に構成すると、とくに
パワー系で生じるノイズが制御系や電源系に影響を及ぼ
して制御信号ノイズや電源ノイズが発生され、これらの
ノイズにより制御の誤動作や、電源電圧の安定性の低下
が生じ、結果として点灯装置の動作が不安定なものにな
ることが考えられる。

【０００４】第２は、点灯装置の組み付け、修理の作業
が複雑になることである。すなわち、前記したようにＤ
Ｃ−ＡＣ変換回路部は、パワー系、制御系、電源系とで
構成されているため、各系をサブアセンブリした上で予
備試験を行い、しかる上で点灯装置全体の組み付けと最
終試験を行うことが好ましい。しかしながら、これらの
系が１枚のプリント基板に形成されるときには、このよ
うな各系のサブアセンブリや予備試験を行うことが困難
なものになる。また、製造途中、或いは製造後にいずれ
か１つの系に不具合が生じた場合にも、プリント基板全
体の試験を行い、かつプリント基板全体を交換する必要
があり、経済的にも好ましいものではない。

【０００５】本発明の目的は、このような点灯装置での
誤動作や不安定性を改善し、かつ作業性を改善した信頼
性の高い点灯装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケース内に内
装されて点灯回路を構築するプリント基板構体を、点灯
回路を構成するパワー系、制御系、電源系をそれぞれ独
立したメインプリント基板と、このメインプリント基板
に搭載された複数枚のサブプリント基板とで構成し、か
つ各プリント基板を一体的に組み立てた構成とし、メイ
ンプリント基板には点灯回路のパワー系を構成し、サブ
プリント基板にはそれぞれ制御系、電源系を構成した構
成とする。そして、メインプリント基板は前記ケースの
開口を覆うカバー板にスペーサを介して取着される。

【０００７】また、本発明の好ましい形態として、メイ
ンプリント基板の一部の領域に電源系または制御系の一
部が構成される場合には、メインプリント基板には前記
一部の領域を包囲するようにスリットが形成されること
が好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明を自動
車の前照灯を点灯するための点灯装置に適用した実施形
態の概略構成を示す斜視図と正面図である。この前照灯
は灯具ボディ１とレンズ２とで構成される灯室内に走行
ビームランプＨＨＬと、すれ違いビームランプＬＨＬを
一体に構成しており、これらのランプのうち、ここでは
すれ違いビームランプＬＨＬの光源に放電バルブＳＢを
用いており、この放電バルブＳＢに高電圧を供給するた
めの点灯装置１０が、灯具ボディ１の底面に固定支持さ
れている。

【０００９】図２は前記点灯装置１０を構成する点灯回
路のブロック構成図である。この点灯回路は、車載バッ
テリの直流電圧を昇圧した交流電圧とするＤＣ−ＡＣ変
換回路部１１と、昇圧された電圧に基づいて放電バルブ
ＳＢを点灯させるためのスタータ回路部１２とで構成さ
れている。ＤＣ−ＡＣ変換回路部１１は、車載バッテリ
の直流電圧からリップル等を除去するフィルタとしての
入力回路１３と、この入力回路１３から出力される直流
電圧から高圧の交流電圧を得るためのパワー系１４と、
このパワー系１４を制御するための制御系１５と、前記
パワー系１４と制御系１５をそれぞれ駆動させるための
低電圧電源を供給する電源系１６とで構成される。

【００１０】前記パワー系１４は、車載バッテリの直流
電圧を高圧の直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ
回路１７と、このＤＣ−ＤＣコンバータ回路１７の出力
電圧や出力電流を検出して制御系に出力させるための付
加回路１８と、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１７からの高
圧直流電圧を高圧交流電圧に変換するためのフルブリッ
ジ回路１９とで構成される。また、制御系１５は前記付
加回路１８からの検出出力に基づいてパワー系の動作状
態を制御するための制御回路２０と、パワー系１４の動
作に異常が生じたときにその動作を停止させるためのフ
ェールセーフ回路２１とで構成される。また、電源系１
６は、前記パワー系１４と制御系１５の各回路を駆動さ
せるためのＶＣＣ電圧を車載バッテリの直流電圧に基づ
いて作製する電源回路として構成される。

【００１１】なお、前記スタータ回路部１２は、前記パ
ワー系１４のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１７からの信号
に基づいて放電バルブＳＢをブレークダウンさせるスタ
ータパルスを発生させ、その後はフルブリッジ回路１９
を通して入力される高圧の交流電圧によって放電バルブ
ＳＢでの放電を持続させる構成とされる。そして、この
実施形態では、ＤＣ−ＡＣ変換回路部１１とスタータ回
路部１２とがそれぞれ個別のプリント基板に構築されて
おり、両者が一体的に回路ケースに収納されている。

【００１２】図３は前記点灯回路を内装した点灯回路ケ
ース３０の部分分解斜視図である。この点灯回路ケース
３０は、矩形容器状のケース本体３１と、このケース本
体３１の上部開口を封止するカバー板３２とで構成され
ており、ケース本体３１内にはＤＣ−ＡＣ変換回路部１
１を構成するプリント基板構体３３と、スタータ回路部
１２を構成するプリント基板３４とが内装されている。
なお前記カバー板３２はその裏面の周縁に沿って図外の
パッキンを利用して前記前記ケース本体３１の開口縁に
密接された状態でネジ止めされ、ケース本体３１の内部
を防水している。そして、このカバー板３２の２箇所に
コード挿通用のブーツ３５が配設され、これらのブーツ
３５によりコード３６，３７が防水状態に挿通されてい
る。一方のコード３６は車載電源に接続され、他方のコ
ード３７は前記すれ違いビームランプＬＨＬの放電バル
ブＳＢに接続される。

【００１３】前記スタータ回路部１２を構成するプリン
ト基板３４は、トランスやコンデンサ等の部品３８が一
体的に搭載されており、前記ケース本体３１の内部の一
側面にネジ等により固定される。また、前記ＤＣ−ＡＣ
変換回路部１１を構成するプリント基板構体３３は、前
記カバー板３２の内面にスペーサ３９等を利用して固定
されている。そして、これらプリント基板３４とプリン
ト基板構体３３とはコード４０によって相互に電気接続
されている。

【００１４】図４は前記点灯回路ケース内に内装されて
いるＤＣ−ＡＣ変換回路部１１のプリント基板構体３３
の部分分解斜視図、図５（ａ），（ｂ）はその平面図と
正面図である。このプリント基板構体３３は、前記ケー
ス本体３１の内底面に沿って内装可能な縦横寸法をした
メインプリント基板４１を主体に構成されており、この
メインプリント基板４１には複数枚、ここでは３枚の小
寸法のサブプリント基板４２，４３，４４がメインプリ
ント基板４１の平面に対して垂直な方向に向けて並列状
態に立設支持された構成がとられている。そして、前記
メインプリント基板４１にはその平面複数箇所に前記し
た複数本のスペーサ３９の一端部が固定され、このスペ
ーサ３９の他端部をカバー板３２の内面に螺合させるこ
とで、プリント基板構体３３の全体がカバー板３２に固
定支持され、カバー板３２をケース本体３１に取着する
ことで、プリント基板構体３３がケース本体３１内に封
止状態に保持されることになる。これにより、メインプ
リント基板４１をケース３０内に内装することが容易に
なる。

【００１５】前記メインプリント基板４１は、概ねＬ字
状をしたプリント配線基板として構成されており、その
平面の略１／２の領域に、前記入力回路１３と、パワー
系１４を構成する回路のうち、ＤＣ−ＤＣコンバータ回
路１７、付加回路１８が組み立てられる。特に、入力回
路１３とＤＣ−ＤＣコンバータ回路１７は、比較的に大
型のトランスや電解コンデンサ等の部品４９が必要とさ
れるため、その実装スペースが必然的に広いものとな
り、メインプリント基板４１の前記した１／２の領域の
大部分を占有することになる。なお、この実施形態で
は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１７の一側を囲むように
金属板を加工したシールド壁４５をメインプリント基板
４１にねじ５２により固定して立設しており、隣接配置
される前記スタータ回路部１２のプリント基板３４との
電磁シールドを行うとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータ回
路１７の一部の部品で発生される熱の放熱板として、さ
らには接地線路の一部としても利用している。

【００１６】一方、前記３枚のサブプリント基板４２，
４３，４４は、それぞれの幅寸法が前記ケース本体３１
の内側寸法よりも小さい寸法に形成されており、前記メ
インプリント基板４１の平面の残りの１／２の領域にそ
れぞれメインプリント基板４１の表面に対して垂直な状
態で固定支持されている。ここでは前記各サブプリント
基板４２，４３，４４のうち、第１のサブプリント基板
４２には前記制御系１５を構成する制御回路２０とフェ
ールセース回路２１が組み立てられており、第２のサブ
プリント基板４３には前記電源系１６の電源回路が組み
立てられており、第３のサブプリント基板４４には前記
パワー系１４のフルブリッジ回路１９が組み立てられて
いる。

【００１７】そして、前記各サブプリント基板４２〜４
４は、それぞれの一側にコネクタピン４２１，４３１，
４４１が設けられ、これらのコネクタピンをメインプリ
ント基板４１に設けたコネクタホール４１１，４１２，
４１３に半田付け等によって直接的に接続することで、
前記したように各サブプリント基板４２〜４４はメイン
プリント基板４１の表面上において垂直状態に支持さ
れ、かつ両プリント基板間での電気接続が行なわれる。
また、ここでは各サブプリント基板４２〜４４はそれぞ
れ平行に並んだ状態で配置されている。

【００１８】したがって、このプリント基板構体３３を
構成する際には、メインプリント基板４１に対して入力
回路１３、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１７、付加回路１
８の各部品４９の実装を行い、これらの回路を組み立て
た状態での予備試験を行うことができる。また、第１な
いし第３の各サブプリント基板４２〜４４には、それぞ
れ制御系１５、電源系１６、フルブリッジ回路１９の各
部品４６，４７，４８を実装してこれらの回路を組み立
てた上で、各サブプリント基板４２〜４４の予備試験を
行うことができる。そして、各プリント基板４１，４２
〜４４が正常動作することを確認した上で、３枚のサブ
プリント基板４２〜４４をそれぞれメインプリント基板
４１に搭載すれば最終的にプリント基板構体３３が構成
でき、かつ最終試験を行うことが可能となる。このサブ
プリント基板４２〜４４の搭載に際しては、それぞれに
設けられているコネクタピン４２１，４３１，４４１を
メインプリント基板４１のコンタクトホール４１１，４
１２，４１３にそれぞれ半田等により接続し、あるいは
場合によっては単に差し込むことで接続を行うことで、
極めて簡単に行うことができる。その上で、前記したコ
ード４０，３７を接続し、かつスペーサ３９を用いてプ
リント基板構体３３をカバー板３２に取着することでＤ
Ｃ−ＡＣ変換回路部１１を完成することができる。

【００１９】また、この点灯装置では、メンテナンス時
には、前記と逆の工程によってプリント基板構体３３を
カバー板３２から取り外した後、メインプリント基板４
１から個々のサブプリント基板４２〜４４を取り外せ
ば、メインプリント基板４１に構築されている入力回路
１３、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１７、付加回路１８
と、各サブプリント基板４２〜４４に構築されている制
御系１５、電源系１６、フルブリッジ回路１９の点検、
修理を個々に行うことができる。そして、一部の回路に
不具合が生じている場合には、メインプリント基板４
１、或いは３枚のサブプリント基板４２〜４４をそれぞ
れプリント基板単位で交換することができる。したがっ
て、プリント基板構体３３の全体を交換する場合に比較
して経済的にも極めて有利なものとなる。

【００２０】さらに、この実施形態では、メインプリン
ト基板４１の平面の１／２の領域にパワー系１４を構成
する部品４９をまとめて実装し、他の１／２の領域に３
枚のサブプリント基板４２〜４４をまとめて実装してい
るため、メインプリント基板４１に各回路の部品がそれ
ぞれ独立して搭載される場合に比較して、メインプリン
ト基板４１に形成するプリント回路パターンを簡略化で
き、その設計を容易なものにできる。また、メインプリ
ント基板４１に実装されるパワー系１４の大型部品４９
の高さ寸法にあわせて３枚のサブプリント基板４２〜４
４の幅寸法（高さ寸法）を設計することにより、メイン
プリント基板４１の全平面領域における高さ寸法を均一
化でき、プリント基板構体３３を点灯回路ケース３０に
内装したときにケース内の立体スペースに無駄が生じる
ことがなく、ケースの小型化を図る上で有利なものとな
る。

【００２１】なお、高電圧を取り扱うフルブリッジ回路
１９を実装した第３のサブプリント基板４４を、メイン
プリント基板４１に構築したパワー系１４に最も近い位
置に搭載することで、メインプリント基板４１上での高
電圧の領域をその略１／２に近い領域にまとめることが
でき、制御系１５と電源系１６とをこの高電圧領域から
離すことができる。これにより、高電圧領域からのノイ
ズが制御系１５と電源系１６に影響することを抑制する
ことができ、これら制御系１５と電源系１６での誤動作
が防止されてその安定な動作が可能となり、結果として
出力電圧の安定化が可能となる。また、スペースや設計
の要求から、メインプリント基板４１の一部領域に制御
系１５または電源系１６の一部の部品５０を搭載する必
要がある場合には、図示のように、この一部領域を囲む
ようにメインプリント基板４１に厚さ方向に貫通される
スリット５１を形成することにより、両者を絶縁分離す
ることが可能となり、制御系１５や電源系１６へのパワ
ー系１４からのノイズの影響を抑制し、かつ装置の耐圧
を上げることも可能となる。

【００２２】ここで、前記実施形態では、本発明を自動
車の前照灯用光源として用いられた放電バルブの点灯装
置に適用した例を説明したが、これに限られるものでは
なく、放電灯を点灯するための点灯装置であれば同様に
適用することが可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、点灯回路
を構築するプリント基板構体を、点灯回路を構成するパ
ワー系、制御系、電源系をそれぞれ独立したメインプリ
ント基板と、このメインプリント基板に搭載された複数
枚のサブプリント基板で構成し、かつ各プリント基板を
一体的に組み立てているので、製造時や点検時には各プ
リント基板単位での組立、試験、交換を行うことがで
き、製造および点検を容易に行うことができ、かつ経済
的にも有利なものとなる。また、メインプリント基板に
は点灯回路のパワー系を構成し、サブプリント基板には
それぞれ制御系、電源系を構成した構成とすることで、
パワー系と制御系および電源系との間での電気的な絶縁
を高めることができ、点灯装置の小型化を達成する一方
で、製造およびメンテナンスが容易で、しかも誤動作を
未然に防止した安定性の高い点灯装置を得ることができ
る。さらに、前記各プリント基板をケースの開口を覆う
カバー板にスペーサを介して取着することにより、カバ
ー板をケースから取り外した状態では各プリント基板を
容易に着脱することができ、回路の点検、修理、及び交
換を容易に行うことが可能である。また、メインプリン
ト基板の一部の領域に電源系または制御系の一部を構成
する場合には、当該一部の領域を包囲するようにスリッ
トを形成することにより、パワー系と電源系または制御
系との絶縁分離特性を高め、パワー系から電源系または
制御系へのノイズの影響を抑制し、かつ装置の耐圧を上
げることも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される灯具の一例の外観図であ
る。

【図２】点灯回路のブロック構成図である。

【図３】本発明にかかる点灯回路ケースの分解斜視図で
ある。

【図４】本発明にかかるプリント基板構体の分解斜視図
である。

【図５】プリント基板構体の組立状態の平面図と正面図
である。

【符号の説明】

１灯具ボディ２レンズ１０点灯装置１１ＤＣ−ＡＣ変換回路部１２スタータ回路部１３入力回路１４パワー系１５制御系１６電源系３０点灯回路ケース３１ケース本体３２カバー板３３プリント基板構体（ＤＣ−ＡＣ変換回路部）３４プリント基板（スタータ回路部）４１メインプリント基板４２〜４４サブプリント基板４６〜５０部品５１スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下昌康静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内 (56)参考文献特開平４−337206（ＪＰ，Ａ) 特開平４−184894（ＪＰ，Ａ) 実開平４−65494（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−65493（ＪＰ，Ｕ) 実公平７−1697（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F21V 23/00 390 - 23/02 H05B 41/02,41/29

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】放電灯を点灯させるための高電圧を供給
する点灯装置であって、ケース内に点灯回路を構築した
プリント基板構体を内装しており、このプリント基板構
体は、点灯回路を構成するパワー系、制御系、電源系を
それぞれ独立したメインプリント基板と、このメインプ
リント基板に搭載された複数枚のサブプリント基板に構
成し、かつ各プリント基板を一体的に組み立てた構成と
し、前記メインプリント基板には前記点灯回路の前記パ
ワー系を構成し、前記サブプリント基板にはそれぞれ前
記点灯回路の前記制御系及び前記電源系を構成し、前記
メインプリント基板は前記ケースの開口を覆うように取
着されるカバー板にスペーサを介して取着されているこ
とを特徴とする放電灯の点灯装置。
【請求項２】前記メインプリント基板の一部の領域に
は前記点灯回路の前記電源系または前記制御系の一部が
構成され、前記メインプリント基板には前記一部の領域
を包囲するようにスリットが形成されていることを特徴
とする請求項１に記載の放電灯の点灯装置。