JP3867488B2 - ランプソケット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランプソケットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車用の前照灯においては、安全性を重視することから従来のハロゲンランプに比較して高輝度、低消費電力、長寿命なHIDランプが使用されるようになっている。このような自動車の前照灯に用いられる放電灯点灯装置では、、起動時に13kV以上という非常に高い電圧を印加する必要があり、起動時に高電圧を印加する起動回路部(イグナイタ)が設けられていた。図26は起動回路部2の回路図を示しており、パルストランスPTや放電ギャップSGなどから構成される。そして、従来よりランプソケットのソケット本体内に、起動回路を構成するパルストランスPTや放電ギャップSGなどの部品を収納することで、点灯装置本体内部の部品点数の削減や占有スペースの削減を図ったものも種々提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ランプソケットに内蔵された起動回路部では高圧のパルス電圧を発生しているので、起動回路部(特にパルストランスPT)の周辺回路を高圧パルスから保護する必要があった。そこで、図27(a)(b)に示すように、ランプソケットのソケット本体10に高圧部44を取り囲むようにして環状のリブ45を二重に形成すると共に、ソケット本体10の背面を覆うカバー46にリブ45間の溝に入り込むリブ47を形成し、リブ45とリブ47とを嵌合させることによって、沿面距離を確保したものも提案されているが(特開平10−31911号公報参照)、リブ45及びリブ47の高さ分だけランプソケットの高さが高くなり、ランプソケットの収納スペースが大きくなるという問題があった。
【0004】
また従来より、起動回路部(イグナイタ)を内蔵したランプソケットが提供されており、このようなイグナイタでは、ソケット本体のフレーム11内に取り付けられた回路部品2bにコーティング材を塗布する場合、図28に示すようにコーティング材を塗布する必要のない回路部品2b’をカバー18でマスキングした後、フレーム11の上方及び下方に配置したノズル19からコーティング材20を噴霧して、回路部品2bにコーティング材20を塗布する。この時、回路部品2bにコーティング材20が均一に塗布されるよう、ノズル19を適宜移動させながらコーティング材20を噴霧する。コーティング材20の噴霧作業が終了すると、マスキング用のカバー18を外して、フレーム11の上下面にボディ12及びカバー13を取り付けて(図29参照)、組立作業を完了する(図30参照)。このイグナイタでは、不要な箇所にコーティング材20が塗布されるのを防ぐため、コーティング材20の不要な箇所にはカバー18を取り付けてマスキングする必要があり、マスキング作業の手間がかかるという問題があった。
【0005】
また、このようなイグナイタとしては、図31に示すように、フープ材22を打ち抜き、曲げ加工を施して電路を形成したリードフレーム23に、ソケット本体10を連続インサート成形した後、ソケット本体10同士を連結する連結部23aを切断してソケット本体10を分離し、回路部品2bを実装して形成されるものがあった。ここで、インサート成形後の製造工程において、複数のソケット本体10について連続して処理を行う工程(以下、連続生産工程と言う。)と、複数のソケット本体10がまとまったところで一括して処理を行う工程(以下、バッチ生産工程と言う。)とが混在しており、バッチ工程としては、例えば回路部品2bが実装されたソケット本体10の部位にポッティング材を真空充填した後、長時間硬化させるような工程があった。また、ソケット本体10は、連結部23aを介して連結された状態から、個々に分離された分離された状態に製品形状が変化するが、工程によっては連結部23aを介して連結されている状態の方が作業しやすい場合があり、製品形状によって生産設備や搬送装置の仕様が制限され、生産設備を設計する際の自由度が低く、またソケット本体10の製品形状に合わせて搬送装置などを変更する必要があった。
【0006】
また、起動回路部2のパルストランスPTとしては、図32に示すような環状のコア25aに巻線26を巻回したトロイダル構造のトランスや、図33に示すような円柱状のコア25bに巻線26を巻回したロッド構造のトランスが用いられていた。尚、図32及び図33では、コア25a,25bに二次巻線のみを巻回した状態を示しており、一次巻線は省略して図示してある。ここで、トロイダル構造のトランスでは、磁路が閉磁路であるため漏れ磁束が少なく、自己インダクタンスが高いので、磁束を有効に利用できるという特徴があるが、磁路の全周にわたって二次巻線26を一層巻きすると、二次巻線26の低電圧側の端部と高電圧側の端部とが近接して配置されることになり、絶縁破壊を起こしやすいという問題があった。またトロイダル型のコア25aに巻線を巻回する場合、軸巻やフライヤー巻などの従来の量産巻線工法が使用できず、巻回作業の作業性が悪いという問題もあった。一方、ロッド構造のトランスでは、コア25bの全長にわたって二次巻線26を一層巻きした場合、二次巻線26の低電圧側の端部と高電圧側の端部との間の距離が長いため、絶縁性が高く、また巻線を巻回する際に従来の量産巻線工法が使用できるから、量産に適しているが、漏れ磁束が大きく自己インダクタンスが小さいという欠点があった。
【0007】
また従来より、図34に示すように、放電灯Laが接続されるランプソケットAを、点灯回路部1と別体に設け、ランプソケットAと点灯回路部1とを中継線(図示せず)を介して電気的に接続した放電灯点灯装置が提供されている。ここで、ノイズ対策のため中継線の周囲は導電材料からメッシュ状に形成されたシールド体33で覆われており、点灯回路部1を収納する金属ケース35に設けたクリップ34でシールド体33の端部を挟むことによって、シールド体33と金属ケース35とを電気的に接続して接地しているのであるが、クリップ34でシールド体33の端部を挟む作業がやりにくく、作業性が悪いという問題があった。
【0008】
また、放電灯Laが接続されるランプソケットAを、点灯回路部1と別体に設けて、ランプソケットAと点灯回路部1とを中継線を介して電気的に接続し、ランプソケットAの内部に起動回路部を収納した放電灯点灯装置も提供されているが、このような放電灯点灯装置では、ランプ電流の極性反転時に発生する高周波電流がランプソケットAから起動回路部→中継線→点灯回路部1→中継線→起動回路部→ランプソケットAの経路で流れるため、高周波電流の流れる電流ループが大きくなって、外部に放射される電磁ノイズが大きくなり、他の電気機器に悪影響を与える虞があった。そこで、放電灯Laが発生する高周波電流が中継線を介して点灯回路部1側に流れ込むのを防止するため、ランプソケットA内にノイズ対策部品を設けることが考えられるが、ランプソケットAには起動回路部を収納しているため、さらにノイズ対策部品を収納しようとすると、ランプソケットAが大型化するという問題があった。
【0009】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とすることろは、高圧パルスによる周辺回路への影響を低減したランプソケットを提供するにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、放電灯と、放電灯に電力を供給して点灯状態を維持する点灯回路部と、起動時に高圧パルスを放電灯に印加して放電灯を始動させる起動回路部とを備えた放電灯点灯装置に用いられ、ソケット本体の内部に起動回路部を構成する回路部品が収納され、ソケット本体の前面に放電灯を保持する放電灯保持部が設けられたランプソケットにおいて、ソケット本体の内部を仕切壁によって前後2つの収納室に分離し、起動回路部を構成する回路部品の内、高圧部品をいずれか一方の収納室にまとめて配置し、高圧部品を取り囲むようにして隔壁を設け、隔壁で囲まれた部位に充填剤を注入して成り、前記起動回路部が少なくともパルストランスを含み、当該パルストランスを、磁性材料から形成され、磁路が円弧状に形成された円弧部と円弧部の一端から連続一体に形成された直線状の直線部とから構成される磁心と、この磁心の全体に巻回された二次巻線と、直線部に巻回された二次巻線の上から巻回された一次巻線とで構成したことを特徴とし、仕切壁によって分離された前後2つの収納室の内、何れかの収納室に高圧部品をまとめて配置しているので、高圧部品の発生する高電圧が他の回路部品に影響を与えるのを防止でき、また高圧部品の周りに設けた隔壁で囲まれた部位に充填剤を注入しているので、高圧部品が充填剤によって封止されるから、高圧部品が露出することはなく、安全性を向上させることができる。さらに起動回路部が備えるパルストランスの磁心が、円弧部と円弧部の一端から連続一体に形成された直線部とで構成されているから、この磁心の全体に巻線を一層巻した場合、巻線の両端間の距離を長くとることができ、巻線の両端間で絶縁破壊が発生するのを防止できる。また直線状の磁心を用いる場合に比べて漏れ磁束が少なく、自己インダクタンスを大きくでき、また磁路が閉じていないから、トロイダル型の磁心を用いる場合に比べて巻線の巻回作業を容易に行え、量産に適している。
【0011】
請求項2の発明では、請求項1の発明において、上記起動回路部は上記パルストランスと放電ギャップとを少なくとも含み、パルストランスは、放電灯の高圧側電極に電気的に接続される高圧側端子に近い側の二次巻線の端部を高圧側端とし、パルストランスが配置された収納室に高圧部品をまとめて配置すると共に、高圧部品を囲むようにして上記隔壁を設け、上記隔壁で仕切られた部位以外の部位に低圧部品を配置し、少なくとも放電ギャップ以外の回路部品を充填剤で封止したことを特徴とし、パルストランスの二次巻線の高圧側端を放電灯の高圧側電極に電気的に接続される高圧側端子に最も近づけた状態で、パルストランスがソケット本体の内部に配置されているから、高圧部品を集中して配置することによって高圧部品の配置スペースを小さくでき、高圧部品の発生する高電圧による影響を避けるために、高圧部品の周りを避けて他の回路部品を配置した場合でも、ソケット本体の大きさを小さくすることができる。また、放電ギャップ以外の回路部品を充填剤で封止しており、放電ギャップに充填剤が付着しないようにしているので、放電ギャップの表面に付着した充填剤によって放電ギャップの端子間の絶縁距離が小さくなるのを防止し、放電ギャップの外側沿面で放電が発生するのを防止できる。
【0012】
請求項3の発明では、請求項1又は2の発明において、上記放電灯保持部は、ソケット本体を回転させることによって放電灯の被嵌合部と嵌合する回転嵌合部からなり、放電灯と回転嵌合部とが嵌合した状態で放電灯が固定された灯具にソケット本体を固定する固定手段を設けたことを特徴とし、灯具に固定された放電灯に回転嵌合部を嵌合させた状態で、固定手段によりソケット本体を灯具に固定しているから、振動などによって嵌合状態が外れ、ランプソケットが放電灯から脱落するのを防止できる。
【0013】
請求項4の発明では、請求項1の発明において、上記高圧部品は少なくともパルストランスを含み、パルストランスのコアと巻線との間に充填剤を回り込みやすくするための隙間を設けたことを特徴とすることを特徴とし、充填剤が隙間を通ってコアと巻線との間に回り込むことにより、絶縁性を向上させることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0015】
(基本構成)
本発明に係るランプソケットの基本構成を図1乃至図13に基づいて説明する。このランプソケットは、車両用前照灯装置(放電灯点灯装置)に適用されるものであり、図4及び図5に示すように自動車のバッテリ等の直流電源Eから電源供給を受けて前照灯たる放電灯Laに電力を供給する点灯回路部1と、高電圧を発生して放電灯Laを起動する起動回路部2、放電灯Laが着脱自在に装着されるソケット部3、点灯回路部1と起動回路部2を電気的に接続するためのコネクタ部4を有するランプソケットAとを備えている。点灯回路部1と放電灯Laとは、起動回路部2に接続されたコネクタ部4を介して接続される。すなわち、ランプソケットAの内部でコネクタ部4とソケット部3とが電気的に接続され、ランプソケットAを介して放電灯Laに点灯回路部1が電気的に接続されるのである。
【0016】
点灯回路部1としては、例えば直流電源EをDC−DCコンバータ(図示せず)を用いて昇圧した後に、インバータ(図示せず)を用いて比較的低周波(数百Hz以下)の交番電力に変換するものを用いればよい。すなわち、インバータは放電灯Laの音響的共鳴現象を回避するために放電灯Laに交番電力を供給するのである。DC−DCコンバータ及びインバータの動作は制御回路(図示せず)により制御される。この点灯回路部1に起動回路部2が接続されているのであって、直流電源Eと点灯回路部1との間に挿入されたスイッチ(図示せず)をオンにすると、起動回路部2より高電圧の起動電圧が放電灯Laに印加された後、インバータの出力が放電灯Laに供給され、放電灯Laが始動、点灯するのである。
【0017】
起動回路部2は、図5に示すように、放電ギャップSGやコンデンサC1,C2、インダクタL1並びに抵抗R1等からなる従来周知の構成を有し、点灯回路部1の出力から高電圧のパルスを発生させるメイン回路2aと、メイン回路2aの高電圧パルスが1次巻線に入力されることで2次巻線に生じたさらに高い電圧のパルスを放電灯Laに印加するパルストランスPTとを具備している。このランプソケットでは、後述するように放電ギャップSGやパルストランスPT等の回路部品2bを複数のリードフレーム23で接続してパルストランスPTを含む各回路部品2b間の配線路を形成することにより、プリント基板を使わずに起動回路部2が構成されている。
【0018】
また、図12はランプソケットAに保持される放電灯Laの外観図を示している。放電灯Laのランプ本体50には、ランプソケットAの回転嵌合部に回転嵌合される略円柱状の被嵌合部51が設けられており、被嵌合部51の周面には係合ピン52が突設されている。また、被嵌合部51の端面にはランプソケットAの嵌合凹部3aに嵌合する略円柱状の嵌合部53が設けられている。嵌合部53の端面には円形凹部54が形成してあり、この円形凹部54内に中央電極(高圧側電極)55が設けられている。また嵌合部53の周面には円環状の外周電極56が設けられている。
【0019】
一方、図2はランプソケットAの分解斜視図を示しており、ランプソケットAのソケット本体10は、上面及び下面が開放された前方後円形状の筒体であって上下方向における中間部に仕切壁11eが設けられ、この仕切壁11eによって内部が上下2つの収納室に分離され、各収納室に起動回路部2の回路部品2bや端子5a,5bが取り付けられたフレーム11と、下面が開口した前方後円形状の箱体であって上面に放電灯を保持するランプ嵌合部(放電灯保持部)12aが設けられフレーム11の上面に被着されるボディ12と、上面が開口した前方後円形状の箱体であってフレーム11の下面に被着されるカバー13とで構成される。
【0020】
ここで、フレーム11とボディ12とは、フレーム11の周面に突設した突起11aを、ボディ12の周面に設けた孔12b及び凸部12cの内面とそれぞれ係止させることによって互いに結合される。また、フレーム11とカバー13とはフレーム11の周面に設けた突起11bを、カバー13の周面に設けた孔13aと係止させることによって互いに結合される。尚、フレーム11とボディ12、フレーム11とカバー13との結合時には、突起11a,11bにそれぞれ設けた傾斜面11cと、ボディ12及びカバー13の弾性とを利用して簡単に係止できるようになっている。
【0021】
また、ソケット本体10は、導電性材料により上面が開口した略箱状に形成されたシールドカバー14の内部に収納される。ここで、ソケット本体10とシールドカバー14とは、ボディ12の凸部12cをシールドカバー14に設けた孔14aと係止させることによって互いに結合される。尚、ソケット本体10とシールドカバー14との結合時には、凸部12cの下面に設けたテーパ面と、シールドカバー14の弾性とを利用して簡単に係止できるようになっている。
【0022】
ボディ12に設けたランプ嵌合部12aは略円筒状であって、ランプ嵌合部12aの周面には、円周方向に沿って走り一端部が上面側に開放されたスリット3bが複数形成されている。また、ランプ嵌合部12aに対応するフレーム11の部位には、放電灯Laの嵌合部53が挿入される嵌合凹部3aが設けられ、放電灯Laの中央電極55に接続される高圧側の端子5aと、放電灯Laの外周電極56に接続される低圧側の端子5bとが配置されている。而して、放電灯Laの係合ピン52とスリット3bの位置を合わせて、放電灯Laの被嵌合部51をランプ嵌合部12a内に挿入し、放電灯Laを回転させると、係合ピン52とスリット3bとが係合し、放電灯Laがランプ嵌合部12aに保持される。この時、放電灯Laの中央電極55がソケット部3の中央電極5aに電気的に接続され、放電灯Laの外周電極56がソケット部3の外周電極5bに電気的に接続される。ここに、ランプ嵌合部12a、スリット3b、嵌合凹部3aなどからソケット部3が構成される。
【0023】
ところで、シールドカバー14には、図2及び図3に示すように、ねじ挿通孔14cが穿設された舌片14bが一体に設けられており、ランプソケットAを灯具Bに取り付ける際は、図11(a)(b)に示すように、反射板28に固定された放電灯Laとランプ嵌合部12aとを回転嵌合させることによって、ランプソケットAを反射板28に取り付けた後、舌片14bのねじ挿通孔14cに通した固定ねじ29を反射板28に突設されたボス28aのねじ孔に螺入することによって、ランプソケットAが反射板28に固定される。ここに、ねじ挿通孔14cが穿設された舌片14bにより、放電灯Laとランプ嵌合部12aとが嵌合した状態で放電灯Laが固定された灯具(反射板28)にソケット本体10を固定する固定手段が構成される。
【0024】
このように、ランプソケットAは固定ねじ29を用いて反射板28にねじ固定されているので、振動などによってランプソケットAが回転することはなく、ランプ嵌合部12aと放電灯Laとの嵌合状態が外れ、ランプソケットAが脱落するのを防止できる。また、シールドカバー14は導電性材料から形成されているので、反射板28を導電性材料により形成しておけば、シールドカバー14を固定ねじ29を用いて反射板28と結合することにより、シールドカバー14と灯具(反射板28)とを電気的に接続することができ、放電灯Laや起動回路部2などから放射されるノイズを低減できる。
【0025】
ここで、ランプソケットAでは、図1に示すように、仕切壁11eによって分離された下面側の収納室にパルストランスPT1を含む高圧部品をまとめて配置し、高圧部品の周りを隔壁1hで区切って収納室11iを形成し、この収納室11iに封止樹脂(充填剤)15を充填して、パルストランスPTなどの高圧部品を封止している。このように、高圧パルスを発生するパルストランスPTなどの高圧部品を一方の収納室にまとめて配置しているので、高圧部品の発生する高電圧が他の回路部品に影響を与えるのを防止できる。また高圧部品の周りに設けた隔壁11hで囲まれた部位に封止樹脂15を充填しているので、高圧部品が露出することはなく、安全性を向上させることができ、且つ、従来のランプソケットAのようにソケット本体10にリブ45,47を設けて沿面距離を確保する場合に比べて、ソケット本体10の高さ寸法を小さくできる。尚、図1中の斜線部は封止樹脂15の充填部位を示している。
【0026】
また、フレーム11に圧入された高圧側の端子5aには、パルストランスPTの二次巻線の高圧側出力端26aが接続されるのであるが、図6に示すようにパルストランスPTは高圧側の端子5aの近傍に配置され、二次巻線の高圧側出力端26aが端子5aに最も近付くように配置されており、端子5aの後端部に二次巻線の高圧側出力端が接続されている。このように、高電圧を発生する部品(パルストランスPTや高圧側の端子5a)が1箇所に集中して配置されているので、高電圧を発生する部品の近傍を避けて他の回路部品を配置する場合でも、フレーム11内の空間を有効に利用して回路部品を配置することができ、ランプソケットA全体が大型化するのを防ぐことができる。
【0027】
また、図7に示すように、起動回路部2を構成する放電ギャップSGはフレーム11の上面に配置され、放電ギャップSGと他の回路部品2bとの間を仕切る隔壁11dがフレーム11と一体に設けられているので、フレーム11内に充填された封止樹脂が放電ギャップSGに付着することはない。放電ギャップSGの表面に封止樹脂が付着すると、放電ギャップSG周面の沿面距離が低下し、封止樹脂の沿面で放電が発生する虞があるが、このランプソケットAでは隔壁11dによって放電ギャップSGを隔離し、封止樹脂が放電ギャップSGに付着するのを防止しているので、封止樹脂の沿面で放電が発生するのを防止できる。
【0028】
また、図8(a)は上述したパルストランスPTの断面図を示しており、このパルストランスPTは、断面略楕円形のコア16に、表面が絶縁された平角線からなる巻線26を巻くことによって形成される。ここで、図8(b)に示すようにコア16の表面には溝16aが形成されているので、コア16と巻線26との間に隙間を設けることができ、収納室11i内に封止樹脂15を充填すると、封止樹脂15が溝16a内に入り込み、巻線17とコア16との間の隙間に回り込むので、巻線17の絶縁性を高めることができる。
【0029】
また、起動回路部2は、フィルタ回路を構成するインダクタL1を備えているが、インダクタL1を個別部品で構成する代わりに、図13に示すように、回路部品2b間の電気的接続を行うリードフレーム39を渦巻き状に形成し、このリードフレーム39でインダクタL1を構成しても良い。このように、リードフレーム39の形状を電路が複数回巻回するような形状に形成することによって、リードフレーム39でコイルを構成することができ、部品数を削減してコストダウンを図ることができる。
【0030】
(参考例1)
本参考例では、起動回路(イグナイタ)を内蔵したランプソケットについて図14及び図15を参照して説明する。本参考例のランプソケットAでは、コーティング材を塗布する回路部品2bと、コーティング材が不要な回路部品2b’とを、イグナイタ本体たるフレーム11の別々の収納室(収納凹所)11kに配置し、コーティング材を塗布する回路部品2bが配置された収納室11kに対応するボディ12及びカバー13の部位に、ノズル19を挿入するためのノズル挿入孔21a,21bをそれぞれ穿設している。尚、ノズル挿入孔21a,21b以外の構成は上述した基本構成のランプソケットと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0031】
而して、このランプソケットAにコーティング材を塗布する場合は、先ずフレーム11に回路部品2b,2b’を実装し、フレーム11にボディ12及びカバー13を取り付けた後(図14参照)、ボディ12及びカバー13にそれぞれ設けたノズル挿入孔21a,21bからノズル19の先端を挿入し、コーティング材20を噴霧する(図13参照)。この時、ノズル19の先端はノズル挿入孔21a,21bからフレーム11内に挿入されており、コーティング材20がフレーム11の外部に飛散することなく収納室11kの内部に充満するので、フレーム11内に配置された回路部品2bにコーティング材を均一に塗布することができる。また、コーティング材20が外部に飛散することはないので、コーティング材の塗布量を少なくでき、しかもコーティングの不要な回路部品2b’にマスキングを施す必要が無いから、生産設備のコストを低減することもできる。
【0032】
(参考例2)
本参考例では、起動回路(イグナイタ)を内蔵したランプソケットについて図16及び図17を参照して説明する。本参考例のランプソケットAでは、フープ材22を打ち抜き、曲げ加工を施して電路を形成したリードフレーム23にソケット本体10を連続インサート成形すると共に、ソケット本体10同士を連結するリードフレーム23の部位(連結部23a)に合成樹脂により継ぎ手部24をインサート成形した後、継ぎ手部24が形成された連結部23aの部位を切断してソケット本体10に分離した後、回路部品2bを実装していた。ここで、図17(b)に示すように、2つに切断された継ぎ手部24a,24bの内、一方の継ぎ手部24aには断面台形の蟻溝24cを形成するとともに、他方の継ぎ手部24bには蟻溝24cと嵌合する断面台形の凸部24dを形成し、凸部24dを蟻溝24c内に挿入することにより、両継ぎ手部24a,24bが互いに結合される。ここで、蟻溝24cの断面形状は内側が扇状に広がった台形形状になっているので、継ぎ手部24a,24bは外れにくくなっている。
【0033】
このように、継ぎ手部24a,24bを用いてソケット本体10同士を互いに連結したり、分離したりすることができるので、各工程毎に作業に適した状態に製品形状を変化させることができ、生産設備を設計する際の自由度が増大する。また、搬送時の製品形状(ソケット本体10同士が連結されている状態、又は、分離されている状態)を何れかの状態に統一することによって、搬送設備の変更を少なくでき、生産設備を簡略して、生産設備に要するコストを低減できる。
【0034】
(実施形態1)
以下では本発明に係るランプソケットAの実施形態1について図18乃至図21を参照して説明を行う。この電磁装置は、ランプソケットAに内蔵された起動回路部2を構成するパルストランスPTとして使用される。このパルストランスPTのコア(磁心)30はNiZnフェライトから断面楕円形に形成されており、コア30の磁路は半円状の円弧部30aと、円弧部30aの一端部から延設された直線部30bとでJ字型に形成されている。そして、コア30の全体に平角線からなる二次巻線26をエッジワイズ巻で一層巻し、さらに直線部30bに巻回された二次巻線26の上から一次巻線27を巻回して、パルストランスPTを形成している。尚、パルストランスPT以外の構成は上述した基本構成のランプソケットAと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0035】
ここで、二次巻線26の低圧側の端部26bは磁路の一端側である直線部30bの端部に位置し、高圧側の端部26aは磁路の他端側である円弧部30aに端部に位置しており、高圧側の端部26aと低圧側の端部26bとが互いに離れているので、絶縁破壊が発生するのを防止できる。また、コア30はJ字型に形成されているので、ロッド型のコアに比べて漏れ磁束が少なく、自己インダクタンスが大きいので、磁束を有効に利用でき、且つ、トロイダル型のコアのように磁路が閉じていないから巻線の巻回作業を容易に行うことができ、量産に適している。
【0036】
ところで、ランプソケットAは、基本構成で説明したように、ソケット本体10自身を回転させることによって、灯具(例えば反射板など)に固定された放電灯Laとソケット部3とを回転嵌合させており、回転時にソケット本体10が灯具と干渉しないよう、フレーム11には断面略半円形の凸部11fが設けられ、凸部11fの中心付近にソケット部3が設けられている。ここで、起動回路部2の回路部品2bの内、パルストランスPTは比較的大型の回路部品であるから、ランプソケットAをできるだけ小型化するために、パルストランスPTをソケット本体10内に纏まり良く収納することが要求される。
【0037】
ここで、本実施形態では、パルストランスPTのコア30が円弧部30aを有しているので、図19(a)に示すように、円弧部30aをフレーム11の凸部11fと内接させるようにして、パルストランスPTをフレーム11内に配置することができ、フレーム11内のスペースを有効に利用して、パルストランスPTを纏まり良く収納することができる。なお、円弧部30aに平角線からなる二次巻線26を巻回すると、円弧部30aの内側に比べて外側では二次巻線26の線間が広がるため、二次巻線26の巻回状態が不安定になる虞があるが、図17(a)(b)に示すように、フレーム11の凸部11f内面に内側に突出する線状突起11gを複数突設し、この線状突起11gを円弧部30aに巻回された二次巻線26と当接させることによって、二次巻線26が固定され、二次巻線26の巻回状態が不安定になるのを防止できる。
【0038】
また、コア30は直線部30bを有し、この直線部30bに一次巻線27を巻回しているので、一次巻線27の位置決めを容易に行え、一次巻線27を強固に巻回することができ、また二次巻線26を巻回する際には予めコイル状に巻回しておいた二次巻線26を直線部30bに沿って挿入して巻回作業を行うこともできる。
【0039】
ところで、本実施形態ではコア30をNiZnフェライトで構成しているが、コア30の材料をNiZnフェライトに限定する趣旨のものではなく、図20に示すように、アモルファス合金からなる短冊状の薄帯31を複数枚積層し、その周面を絶縁材料からなるケース32で覆うことによって、コア30を構成しても良く、アモルファス合金からなる磁性材料は磁束密度が高く、磁束の利用率が高いので、電気的特性を向上させることができる。尚、アモルファス合金の代わりに、ケイ素合金や極微結晶合金などの金属系の磁性材料を用いても、上述と同様の効果を得ることができる。また、ケース32としてゴム状の樹脂32’を用いても良く、図21(a)に示すように、金属系の磁性材料からなる短冊状の薄帯31を複数枚積層し、その周囲を屈曲性を有するゴム状の樹脂32’で覆って絶縁した後、図21(b)に示すように薄帯31及び樹脂32’を一体に曲げて、一端側に円弧部30aを形成することにより、コア30を形成することができる。
【0040】
(参考例3)
本参考例では、上述の基本構成で説明したランプソケットAを用いる放電灯点灯装置について図20を参照して説明を行う。本参考例の放電灯点灯装置では、放電灯Laが接続されるランプソケットAと、点灯回路部1とを中継線を介して電気的に接続し、ノイズ対策のためこの中継線の周囲を導電材料からメッシュ状に形成されたシールド体33で覆っている。そして、シールド体33に電気的に接続されたシールド線(接地線)36をシールド体33の内側に通し、シールド線36の端末に結線したねじ端子37を、固定ねじ38を用いて点灯回路部1を収納する金属ケース35にねじ固定することにより、シールド体33と金属ケース35とを電気的に接続して接地している。尚、ランプソケットAの構造は上述した基本構成のランプソケットAと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。
【0041】
このように、ねじ端子37をねじ止めすることによってシールド体33を接地しているので、クリップ34でシールド体33の端部を挟む場合に比べて、接地作業を確実且つ容易に行うことができ、外部に放射されるノイズを低減することができる。尚、本参考例ではランプソケットAの内部に起動回路部2を内蔵しているが、起動回路部2を点灯回路部1と共に金属ケース35内に収納しても良く、上述と同様、点灯回路部1及び起動回路部2とランプソケットAとの間を電気的に接続する中継線をシールド体33で覆うことによって、外部に放射されるノイズを低減することができる。
【0042】
(参考例4)
本参考例では、上述の基本構成で説明したランプソケットAを用いる放電灯点灯装置について図23乃至図25を参照して説明を行う。本参考例の放電灯点灯装置では、放電灯Laが接続されるランプソケットAと、点灯回路部1とを中継線40を介して電気的に接続している。ソケット本体10には、点灯回路部1からの中継線40を接続するためのコネクタ部4が設けられている。コネクタ部4は、NiZnフェライトのような磁性材料から四角筒状に形成されたコネクタ本体41を有し、コネクタ本体41の内部は隔壁によって4つの区画41aに仕切られている。そして、コネクタ本体41の各区画41aに中継線40を挿入すると、中継線40の端末に結線された接続端子(図示せず)と、ソケット本体10の内部に実装された起動回路部2側の接続端子42とが電気的且つ機械的に接続される。
【0043】
上述のようにコネクタ本体41はNiZnフェライトのような磁性材料から形成されており、中継線40をコネクタ本体41の各区画41a内に挿入することによって、図24に示すようにコネクタ部4にインダクタL2〜L4が生成される。ここで、放電灯Laのランプ電流の極性反転時に発生する高周波電流は、コネクタ部4により生成されたインダクタL2〜L4によって遮断され、放電灯Laの両端間に接続されたコンデンサC2を介して流れるため、高周波電流の流れるループが小さくなり、周囲に放射される電磁ノイズを低減して、他の電気機器に与える悪影響を低減することができる。尚、本参考例ではコネクタ本体41をNiZnフェライトにより形成しており、NiZnフェライトのように表面抵抗が十分大きな磁性材料であれば、中継線40の端末に結線した接続端子が導電性金属から形成されていたとしても問題はない。
【0044】
ところで、本参考例ではコネクタ本体41を磁性材料により形成しているが、図25に示すように、コネクタ本体41を絶縁性を有する合成樹脂により四角枠状に形成し、コネクタ本体41の対向二辺に中継線40を挿入するための孔41bを4個づつ形成し、孔41bから挿入された中継線40をNiZnフェライトのような磁性材料からパイプ状に形成されたシールド部材43に通して、中継線40の端末に結線された接続端子(図示せず)と、起動回路部2側の接続端子42とを電気的に接続しても良く、上述と同様、放電灯Laの発生する電磁ノイズが他の電気機器に与える影響を低減でき、また外部からの応力に弱い磁性材料でコネクタ本体41を形成した場合に比べて、コネクタ本体41の強度を高めることができる。尚、図25に示すコネクタ本体41では、3本の中継線40を別々のシールド部材43にそれぞれ通しているが、磁性材料により形成された1つのシールド部材に、複数の中継線40がそれぞれ挿通される複数の挿通孔を形成し、このシールド部材をコネクタ本体41の枠内に配置し、コネクタ本体41の孔41bから挿入された中継線40をそれぞれシールド部材の挿通孔内に挿入しても良く、上述と同様の効果が得られる。
【0045】
【発明の効果】
上述のように、請求項1の発明は、放電灯と、放電灯に電力を供給して点灯状態を維持する点灯回路部と、起動時に高圧パルスを放電灯に印加して放電灯を始動させる起動回路部とを備えた放電灯点灯装置に用いられ、ソケット本体の内部に起動回路部を構成する回路部品が収納され、ソケット本体の前面に放電灯を保持する放電灯保持部が設けられたランプソケットにおいて、ソケット本体の内部を仕切壁によって前後2つの収納室に分離し、起動回路部を構成する回路部品の内、高圧部品をいずれか一方の収納室にまとめて配置し、高圧部品を取り囲むようにして隔壁を設け、隔壁で囲まれた部位に充填剤を注入して成り、前記起動回路部が少なくともパルストランスを含み、当該パルストランスを、磁性材料から形成され、磁路が円弧状に形成された円弧部と円弧部の一端から連続一体に形成された直線状の直線部とから構成される磁心と、この磁心の全体に巻回された二次巻線と、直線部に巻回された二次巻線の上から巻回された一次巻線とで構成したことを特徴とし、仕切壁によって分離された前後2つの収納室の内、何れかの収納室に高圧部品をまとめて配置しているので、高圧部品の発生する高電圧が他の回路部品に影響を与えるのを防止でき、また高圧部品の周りに設けた隔壁で囲まれた部位に充填剤を注入しているので、高圧部品が充填剤によって封止されるから、高圧部品が露出することはなく、安全性が向上するという効果がある。さらに起動回路部が備えるパルストランスの磁心が、円弧部と円弧部の一端から連続一体に形成された直線部とで構成されているから、この磁心の全体に巻線を一層巻した場合、巻線の両端間の距離を長くとることができ、巻線の両端間で絶縁破壊が発生するのを防止できるという効果がある。また直線状の磁心を用いる場合に比べて漏れ磁束が少なく、自己インダクタンスを大きくでき、また磁路が閉じていないから、トロイダル型の磁心を用いる場合に比べて巻線の巻回作業を容易に行え、量産に適しているという効果もある。
【0046】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、上記起動回路部は上記パルストランスと放電ギャップとを少なくとも含み、パルストランスは、放電灯の高圧側電極に電気的に接続される高圧側端子に近い側の二次巻線の端部を高圧側端とし、パルストランスが配置された収納室に高圧部品をまとめて配置すると共に、高圧部品を囲むようにして上記隔壁を設け、上記隔壁で仕切られた部位以外の部位に低圧部品を配置し、少なくとも放電ギャップ以外の回路部品を充填剤で封止したことを特徴とし、パルストランスの二次巻線の高圧側端を放電灯の高圧側電極に電気的に接続される高圧側端子に最も近づけた状態で、パルストランスがソケット本体の内部に配置されているから、高圧部品を集中して配置することによって高圧部品の配置スペースを小さくでき、高圧部品の発生する高電圧による影響を避けるために、高圧部品の周りを避けて他の回路部品を配置した場合でも、ソケット本体の大きさを小さくできるという効果がある。また、放電ギャップ以外の回路部品を充填剤で封止しており、放電ギャップに充填剤が付着しないようにしているので、放電ギャップの表面に付着した充填剤によって放電ギャップの端子間の絶縁距離が小さくなるのを防止し、放電ギャップの外側沿面で放電が発生するのを防止できるという効果がある。
【0047】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、上記放電灯保持部は、ソケット本体を回転させることによって放電灯の被嵌合部と嵌合する回転嵌合部からなり、放電灯と回転嵌合部とが嵌合した状態で放電灯が固定された灯具にソケット本体を固定する固定手段を設けたことを特徴とし、灯具に固定された放電灯に回転嵌合部を嵌合させた状態で、固定手段によりソケット本体を灯具に固定しているから、振動などによって嵌合状態が外れ、ランプソケットが放電灯から脱落するのを防止できるという効果がある。
【0048】
請求項4の発明は、請求項1の発明において、上記高圧部品は少なくともパルストランスを含み、パルストランスのコアと巻線との間に充填剤を回り込みやすくするための隙間を設けたことを特徴とすることを特徴とし、充填剤が隙間を通ってコアと巻線との間に回り込むことにより、絶縁性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 基本構成のランプソケットに用いるフレームを下側から見た斜視図である。
【図2】 同上の分解斜視図である。
【図3】 同上の外観斜視図である。
【図4】 同上を用いる放電灯点灯装置の概略構成図である。
【図5】 同上の内部回路図である。
【図6】 同上に用いるフレームを示し、(a)は上側から見た斜視図、(b)は上面図である。
【図7】 同上に用いるフレームの外観斜視図である。
【図8】 同上に用いるパルストランスを示し、(a)は断面図、(b)はコアの側面図である。
【図9】 同上に用いるフレームの上面図である。
【図10】 同上に用いるフレームに回路部品を取り付けた状態を示し、(a)は側方から見た断面図、(b)は上面図である。
【図11】 同上を灯具に取り付けた状態を示し、(a)は一部切り欠いた側面図、(b)は後方から見た斜視図である。
【図12】 同上に装着される放電灯を示し、(a)は側面図、(b)は下面図である。
【図13】 同上に収納された起動回路部に用いるリードフレームの斜視図である。
【図14】 参考例1のイグナイタの製造工程を説明する断面図である。
【図15】 同上の別の製造工程を説明する断面図である。
【図16】 参考例2のイグナイタの製造工程を説明する説明図である。
【図17】 (a)は同上の製造工程を説明する説明図、(b)は要部拡大斜視図である。
【図18】 実施形態1のランプソケットに用いる電磁装置を示し、(a)はコアの外観斜視図、(b)はコアの上面図、(c)はコアに巻線を巻回した状態を示す外観斜視図である。
【図19】 同上をランプソケットに取り付けた状態を示し、(a)は下面図、(b)は要部拡大図である。
【図20】 同上の別のコアの外観斜視図である。
【図21】 (a)(b)は同上のまた別のコアの製造工程を説明する説明図である。
【図22】 参考例3の放電灯点灯装置の外観斜視図である。
【図23】 (a)は参考例4の放電灯点灯装置に用いるランプソケットの外観斜視図、(b)はコネクタの要部拡大図である。
【図24】 同上に用いるランプソケットの内部回路図である。
【図25】 同上に用いる別のコネクタの要部拡大図である。
【図26】 従来のランプソケットの内部回路図である。
【図27】 同上を示し、(a)は要部拡大斜視図、(b)は上面図である。
【図28】 従来のイグナイタの製造工程を説明する断面図である。
【図29】 同上の別の製造工程を説明する断面図である。
【図30】 同上のまた別の製造工程を説明する断面図である。
【図31】 従来の別のイグナイタの製造方法を説明する説明図である。
【図32】 従来の電磁装置の外観斜視図である。
【図33】 従来の別の電磁装置の外観斜視図である。
【図34】 従来の放電灯点灯装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
A ランプソケット
PT パルストランス
11 フレーム
11h 隔壁
11i 収納室
15 封止樹脂
Claims (4)
- 放電灯と、放電灯に電力を供給して点灯状態を維持する点灯回路部と、起動時に高圧パルスを放電灯に印加して放電灯を始動させる起動回路部とを備えた放電灯点灯装置に用いられ、ソケット本体の内部に起動回路部を構成する回路部品が収納され、ソケット本体の前面に放電灯を保持する放電灯保持部が設けられたランプソケットにおいて、ソケット本体の内部を仕切壁によって前後2つの収納室に分離し、起動回路部を構成する回路部品の内、高圧部品をいずれか一方の収納室にまとめて配置し、高圧部品を取り囲むようにして隔壁を設け、隔壁で囲まれた部位に充填剤を注入して成り、前記起動回路部が少なくともパルストランスを含み、当該パルストランスを、磁性材料から形成され、磁路が円弧状に形成された円弧部と円弧部の一端から連続一体に形成された直線状の直線部とから構成される磁心と、この磁心の全体に巻回された二次巻線と、直線部に巻回された二次巻線の上から巻回された一次巻線とで構成したことを特徴とするランプソケット。
- 上記起動回路部は上記パルストランスと放電ギャップとを少なくとも含み、パルストランスは、放電灯の高圧側電極に電気的に接続される高圧側端子に近い側の二次巻線の端部を高圧側端とし、パルストランスが配置された収納室に高圧部品をまとめて配置し、高圧部品を囲むようにして上記隔壁を設け、上記隔壁で仕切られた部位以外の部位に低圧部品を配置し、少なくとも放電ギャップ以外の回路部品を充填剤で封止したことを特徴とする請求項1記載のランプソケット。
- 上記放電灯保持部は、ソケット本体を回転させることによって放電灯の被嵌合部と嵌合する回転嵌合部からなり、放電灯と回転嵌合部とが嵌合した状態で放電灯が固定された灯具にソケット本体を固定する固定手段を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のランプソケット。
- 上記高圧部品は少なくともパルストランスを含み、パルストランスのコアと巻線との間に充填剤を回り込みやすくするための隙間を設けたことを特徴とすることを特徴とする請求項1記載のランプソケット。
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