JP3193280B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はノイズ対策としてフ
ィルタ回路（コンデンサを構成要素に含む）を有する放
電灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車輌用灯具の光源として近時注目されて
いる放電灯（例えば、メタルハライドランプ）の点灯回
路は、放電灯の点灯制御に係る制御回路（所謂バラスト
回路）と放電灯に起動パルスを印加する始動回路とを有
している。

【０００３】この放電灯を用いる際に問題となるのは、
そのノイズ対策であり、周辺回路や装置への電磁干渉の
影響を極力低減することが必要となる。

【０００４】ノイズ対策の中でも、特にノイズ発生源で
ある放電灯に流れる電流の極性反転時に発生する再点孤
ノイズの場合には、放電灯と始動回路とを接続する高圧
線から放射され、これを低減する方法としては、例え
ば、シールド部材を用いる方法を挙げることができる。

【０００５】即ち、放電灯と始動回路とを接続する高圧
線及び始動回路を金属製のシールド部材で覆うことによ
ってノイズを封じ込める方法であり、例えば、ランプボ
ディの後端部にシールド部材を取り付けてその中に始動
回路や高圧線を配置すれば良い。

【０００６】但し、この場合にはランプボディの後端部
にシールド部材を取り付けるのに充分なスペースを確保
することができることが前提となっており、このような
取付スペースの確保が困難な場合には、放電灯と始動回
路の間にノイズフィルタ回路を付設する方法を用いるこ
とができる。

【０００７】例えば、インダクタとコンデンサから構成
されるローパスフィルタ回路を放電灯と始動回路との間
に介在させることによって、遮断周波数を越える周波数
のノイズをカットすることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うなノイズフィルタ回路を付設する場合に、その構成要
素であるコンデンサに素子部品を使用すると、素子の取
付スペースの確保が必要となるという問題がある。

【０００９】例えば、放電灯をソケットに接続し、該ソ
ケットと始動回路とを高圧線によって接続する場合に、
ノイズフィルタ回路をソケット内に配置しようとする
と、ノイズフィルタ回路の構成素子であるコンデンサを
基板上に取り付けるためのスペースを確保する必要があ
るため、これがソケットに影響してその大きさが大きく
なってしまう等の不都合が生じることになる。

【００１０】そこで、本発明は、取付スペースに起因す
る設計上の制約が少ないコンデンサを用いたフィルタ回
路を構成してノイズ対策を講じることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明放電灯点灯装置は
上記した課題を解決するために、ノイズフィルタ回路を
構成するコンデンサを、放電灯に接続される一対の接続
端子と、該接続端子間に介在される誘電性の樹脂材料と
によって形成したものである。

【００１２】従って、本発明によれば、放電灯に接続さ
れる一対の接続端子を電極としてその間に介在される誘
電性の樹脂材料によってコンデンサを構成することでき
るので、コンデンサを素子部品として基板上に取り付け
る必要がなくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明放電灯点灯装置に
ついて説明する。

【００１４】図１は放電灯の点灯回路１の構成を概略的
に示すものであり、直流電源２による供給電圧が点灯ス
イッチ３を介して点灯制御回路４に送られ、ここで交流
電圧に変換された後、始動回路５、ノイズフィルタ回路
６を経て放電灯７に供給されるように構成されている。

【００１５】始動回路５は、放電灯７の起動時に高圧パ
ルス（以下、「起動パルス」という。）を発生させて、
これを点灯制御回路４が出力する交流電圧（例えば、矩
形波電圧や正弦波電圧）に重畳した後放電灯７に印加す
るために設けられている。

【００１６】また、ノイズフィルタ回路６は、インダク
タＬとコンデンサＣとを用いて構成されており、所定の
遮断周波数をもったローパスフィルタの特性を有するも
のであれば如何なる構成でも構わない。

【００１７】尚、図１では、始動回路５の出力端子と放
電灯７とを結ぶ高圧線８、８′上にそれぞれ設けられた
２つのインダクタＬ、Ｌ′と、高圧線８と８′との間に
設けられてインダクタＬ、Ｌ′の放電灯７側の端子間を
接続するコンデンサＣとによって構成される最も簡単な
ノイズフィルタ回路が示されている。

【００１８】その際、インダクタＬやＬ′については素
子部品が用いられるのに対して、コンデンサＣは素子部
品ではなく、接続端子やこれを支持する筐体及び／又は
筐体に埋設される樹脂材料によって形成されている。

【００１９】即ち、コンデンサＣは電極間に誘電体を挟
み込んだ構造であるため、電極とその周囲の部分を絶縁
材料で形成したり、筐体に樹脂材料を埋設した構造を実
現すれば、素子部品を用いることなく容量性負荷として
のコンデンサを形成することができる。

【００２０】例えば、図２に示すコンデンサＣの基本構
造のように、２つの電極９と９′との間に絶縁体１０と
樹脂１１とを介在させるようにすれば、電極間距離を
「ｄ」、電極面積を「Ｓ」、絶縁体１０の層厚、誘電率
をそれぞれ「ｔ」、「ε１」とし、樹脂１１の層厚、誘
電率をそれぞれ「ｄ−ｔ」、「ε２」としたとき、コン
デンサの静電容量Ｃは並列合成則から「１／Ｃ＝ｔ／
（ε１・Ｓ）＋（ｄ−ｔ）／（ε２・Ｓ）」の式で求め
られることになる。尚、電極９と９′との間に絶縁体１
０のみが挟まれている場合には、ｔ＝ｄとおくと「Ｃ＝
ε１・Ｓ／ｄ」となり、この場合には、電極間に一種類
の絶縁体が介在するというコンデンサの基本構成とな
る。

【００２１】よって、絶縁体１０及び／又は樹脂１１の
材質や層厚、電極形状等を適宜に規定することによっ
て、所望の静電容量をもったコンデンサを形成すること
ができる。

【００２２】電極９、９′に相当する接続部材と、該接
続部材を支持するための支持部材を絶縁体で形成した
り、支持部材に樹脂を埋設した構造によってコンデンサ
を形成するにあたっては、例えば、放電灯７と始動回路
５との間に介在されるソケットにコンデンサを内在させ
る方法や、放電灯７と始動回路５との間に介在されるノ
イズフィルタ回路６の収容部材内にコンデンサを内在さ
せる方法を挙げることができる。

【００２３】図３及び図４は、放電灯７と始動回路５と
の間にソケット１２を設けた場合の構成例を概略的に示
すものである。

【００２４】図示するように、放電灯７はその給電端子
がソケット１２に設けられた接続端子１２ａ、１２ａに
各別に接続されている。

【００２５】そして、これらの接続端子１２ａ、１２ａ
を電極としてソケット１２の筐体を絶縁体で形成してこ
れに樹脂１３を埋設することによってコンデンサＣをソ
ケット１２内に形成することができる。

【００２６】尚、図３ではインダクタＬ、Ｌ′が始動回
路５を収容する筐体１４内に含まれるようにした構成を
示しているが、図４に示すように、インダクタＬ、Ｌ′
をソケット１２内に設けるようにしても良いことは勿論
である。

【００２７】図５は、放電灯７と始動回路５との間にノ
イズフィルタ回路６及びこれを収容する筐体１５を設け
た場合の構成例を概略的に示すものである。

【００２８】図において放電灯７はその給電端子が筐体
１５に設けられた接続端子１５ａ、１５ａに各別に接続
されており、これらの接続端子１５ａ、１５ａを電極と
し、筐体１５を絶縁体で形成したり、筐体１５に樹脂１
６を埋設することによってコンデンサＣをノイズフィル
タ回路６の筐体１５内に形成することができる。

【００２９】尚、図３や図４に示す構成では、放電灯７
に結合されるソケット１２内にコンデンサＣやノイズフ
ィルタ回路６を設けることによって、これらを収容する
ための部材を特別に設ける必要がないという利点を有す
る反面、ソケット１２の配置スペースを充分に確保する
ことができることが前提となるが、図５に示す構成で
は、そのような配置スペースが得られない場合に放電灯
７から所望の距離を置いたところにノイズフィルタ回路
６及び筐体１５を比較的自由に配置することができ、放
電灯７による熱や光の影響を受け難いといった利点を有
している。

【００３０】尚、筐体の形成や筐体内の樹脂の形成にあ
たっては、下記に示すような方法がある。

【００３１】（１）モールド成形による方法。

【００３２】例えば、筐体内に凹部や空間を形成してこ
れに樹脂を充填することによって接続端子間に樹脂材料
を介在させる。

【００３３】この方法に用いることができる樹脂材料と
しては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができ
る。

【００３４】（２）インサート成形による方法。

【００３５】絶縁体である筐体の形成にあたってその内
部に接続端子や線材をインサート成形によって筐体内に
埋設してしまう方法であり、上記の方法に比べてコンデ
ンサの形成が容易である。

【００３６】この方法に用いることができる樹脂材料と
しては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ポリアリレート樹脂、メラミン樹脂、ナ
イロン（ポリアミド）、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＡＢＳ、ＰＰ
Ｓ、ポリエーテルイミド、各種液晶ポリマー等を挙げる
ことができる。

【００３７】尚、筐体と異なる材質の樹脂部分を筐体内
に形成したい場合には所謂２色成形法を用いることがで
きる。

【００３８】以上のようにノイズフィルタ回路を構成す
るコンデンサを、接続端子間に誘電性の樹脂材料を設け
ることで形成し、これによって、コンデンサに素子部品
を使用する必要がなくなり、その取付スペースに制約を
受けることなくコンデンサの形状や大きさ、特性（静電
容量等）を自由に設計することができる。

【００３９】

【実施例】図６及び図７は、放電灯のソケット内にコン
デンサを形成するとともに、樹脂形成について上記
（１）の方法を採用した場合の実施の一例を示すもので
ある。

【００４０】ソケット１７は、その筐体１８が絶縁材料
（例えば、ポリエーテルイミド等）によって形成されて
おり、略円筒状の主部１９と、該主部１９の側面から突
設された突部２０とが一体に形成されている。そして、
主部１９の一端面には凹部２１が形成されており、該凹
部２１と突部２０に形成された凹部２２とが連通されて
いる。

【００４１】主部１９の凹部２１内には所定の距離を置
いて金属製の接続端子２３、２３がインサート形成によ
って主部１９内に埋設されており、この接続端子２３、
２３は、図示しない放電灯をソケット１７に取り付けた
時に放電灯の給電端子にそれぞれ接続されるようになっ
ている。そして、凹部２１には接続端子２３と２３との
間に仕切壁２４が形成されており、これによって凹部２
１は接続端子２３、２３を各別に内包する２つの部分２
１ａと２１ｂとに区分されている。

【００４２】高圧線２５、２５は、その接続端部２５
ａ、２５ａ寄りの部分をそれぞれ釣針状に屈曲させた状
態で凹部２１の部分２１ａ、２１ｂに各別に配置される
とともに、それらの一部分を上記突部２０の凹部２２内
に位置させて保持することによって線の抜け止めを行っ
てから、接続端部２５ａ、２５ａを上記接続端子２３、
２３に各別に固着することによってソケット１７に取り
付けられるようになっている。尚、高圧線２５、２５は
両者をできるだけ近接させて平行な位置関係を保つよう
に配線したり（例えば、高圧線２５、２５をクリップで
挟み込んだり、テープで巻いたり、チューブの中に通す
方法や、高圧線２５、２５に２芯キャプタイヤ線あるい
は平行フィーダー線を用いる等。）、高圧線２５、２５
を寄り線にして配線することがノイズ低減の上で好まし
い。

【００４３】そして、この状態で図７に斜線を付して示
すように、樹脂２６を凹部２１、２２内に充填した後、
絶縁材料で形成されたソケット１７のカバー２７を筐体
１８に超音波溶着によって固着して凹部２１、２２を塞
ぐことで樹脂２６が外部に露呈しないように保護され
る。

【００４４】こうして、接続端子２３、２３を電極と
し、筐体１８及び樹脂２６によって構成されるコンデン
サがソケット１７内に形成されることになる。

【００４５】尚、ここで、点灯回路１において点灯周波
数を、例えば、４００乃至５００Ｈｚ（ヘルツ）とし、
起動パルスの周波数の典型値を２ＭＨｚ程度とした場
合、ノイズフィルタ回路の遮断周波数は約１０ＭＨｚ以
上に設定することが好ましい。

【００４６】よって、ノイズフィルタ回路６をＬＣ型の
ローパスフィルタ回路とした場合に、その遮断周波数を
「ｆ」とし、インダクタのインダクタンスを「Ｌ」、コ
ンデンサの静電容量を「Ｃ」とした時に、関係式「ｆ＝
１／（２・π・√（Ｌ・Ｃ））」に、ｆ値とＬ値を代入
すれば、Ｃ値を決定することができる。例えば、２．２
μＨ≦Ｌ≦１０μＨ（ヘンリー）とし、ｆ≧１０ＭＨｚ
とすると、２５ｐＦ≦Ｃ≦１１５ｐＦ（ファラッド）と
なる。

【００４７】よって、静電容量Ｃと、誘電率ε、電極間
距離ｄ、電極面積Ｓに関する関係式において、上記のよ
うに遮断周波数ｆに基づくＣ値やソケット１７の形状に
よって特定されるＳ値やｄ値から誘電率（あるいは比誘
電率）を決定することができるので、上述した樹脂材料
から好適な材料を選択することができる。

【００４８】図８は上記ソケット１７を用いた車輌用灯
具の一例を示すものである。

【００４９】車輌用灯具２８は、前方（灯具の照射方向
を前方とする。）に開口した合成樹脂製のランプボディ
２９と、該ランプボディ２９の開口を覆う前面レンズ３
０とを有し、これらによって画成される灯具空間３１に
反射鏡３２が配置された構成となっており、該反射鏡３
２が図示しない手段によってランプボディ２９に取り付
けられている。

【００５０】そして、反射鏡３２には、放電灯７を挿入
するための挿入孔３３が形成されており、放電灯７はそ
の被接続端部３４を上記ソケット１７の主部１９に嵌め
込んだ後、そのガラス球３５を挿入孔３３に挿入してか
ら反射鏡３２に設けられた押えバネ等の適宜の取付手段
によって反射鏡３２に取り付けられるようになってお
り、これによってガラス球３５の中心軸が反射鏡３２の
主光軸に沿うように放電灯７の位置決がなされる。

【００５１】尚、放電灯７のソケット１７への接続作業
や放電灯７の交換作業については、ランプボディ２９の
後面に着脱自在に取り付けられる合成樹脂製のカバー体
３６を取り外した状態で行うことができるようになって
いる。

【００５２】始動回路５を収容するケース体３７は、ラ
ンプボディ２９の後面のうち上記カバー体３６の下方に
図示しない手段を用いて取り付けられており、ケース体
３７から引き出された高圧線２５、２５が、ランプボデ
ィ２９の後面に形成された挿通孔３８を通して灯具空間
３１内に導入されてソケット１７に接続されている。

【００５３】尚、放電灯７と始動回路５との間に上記の
ようなノイズフィルタ回路６及びこれを収容する筐体１
５を設ける場合には、例えば、図８に１点鎖線で示すよ
うに筐体１５をケース体３７の近辺に付設すれば良い。

【００５４】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明によれば、コンデンサを素子部
品として基板上に取り付ける必要がなくなるため、コン
デンサの取付スペースの制約から解放され、また、コン
デンサの形状や特性（静電容量、耐熱性、耐圧性等）に
ついての設計が自由になり、装置の小型化や低コスト化
を図ることができる。

【００５５】また、請求項２に係る発明によれば、始動
回路と放電灯との間に設けれるソケット内に一対の接続
端子を埋設すると共に誘電性の樹脂を充填してコンデン
サを形成することによって、コンデンサを収容する部材
を特別に設ける必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の構成の概要を示
す回路ブロック図である。

【図２】コンデンサの基本構造を示す図である。

【図３】放電灯を取り付けるためのソケット内にコンデ
ンサを形成した構成例を示す図である。

【図４】ソケット内にインダクタ及びコンデンサを配置
した構成例を示す図である。

【図５】放電灯と始動回路との間に設けられるノイズフ
ィルタ回路の収容部材内にコンデンサを形成した構成例
を示す図である。

【図６】図７とともに本発明に係る実施の一例を示すも
のであり、本図は放電灯のソケット、高圧線、ソケット
のカバーを示す斜視図である。

【図７】放電灯のソケットの凹部内に樹脂材料が充填さ
れた状態を示す斜視図である。

【図８】車輌用灯具への適用例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

５ 始動回路 ６ ノイズフィルタ回路 ７ 放電灯 １２ａ、１５ａ、２３ 接続端子 １３、１６、２６ 樹脂 １７ ソケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−79396（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−258872（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 41/14 - 41/298

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電灯への起動用信号を発生して放電灯
   に印加するための始動回路と、該始動回路と放電灯との
   間に設けられるノイズフィルタ回路とを有する放電灯点
   灯装置において、 ノイズフィルタ回路を構成するコンデンサが、放電灯に
   接続される一対の接続端子と、該接続端子間に介在され
   る誘電性の樹脂とによって形成されたことを特徴とする
   放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 始動回路と放電灯との間に設けられる放
   電灯のソケット内に上記一対の接続端子を埋設すると共
   に上記誘電性の樹脂を充填することによって上記コンデ
   ンサを形成したことを特徴とする請求項１に記載の放電
   灯点灯装置。