JP4281596B2 - ソケット、放電灯点灯装置、車両用前照灯器具並びに車両 - Google Patents

Description

本発明は、放電灯の始動回路を内蔵したソケット、そのソケットを備える放電灯点灯装置、その放電灯点灯装置を備える車両用前照灯器具、並びにその車両用前照灯器具を備える車両に関するものである。

近年、自動車の前照灯にメタルハライドランプなどの高輝度放電灯が使用されるようになり、このような前照灯器具では器具の収納スペースが限られるため、放電灯Ｌａを装着するソケットの内部に、放電灯Ｌａに高圧パルスを印加する始動回路を内蔵したものが従来より提案されている（例えば特許文献１参照）。

図２２はこのようなソケットの外観図であり、上カバー５０ａと下カバー５０ｂとでハウジング５０が構成され、上カバー５０ａに設けた絶縁円筒５０ｃから、内部に収納した高圧パルス発生部５４のソケット部５１に設けたソケット口５１ａが露出している。またハウジング５０には、後述するインバータ部ＩＮＶからの電線（入力線）を接続するためのコネクタ５２が設けられており、コネクタ５２には後述する入力端子ｔ１１〜ｔ１３を構成する３本の接続端子５３が配置されている。

始動回路Ａは図２３に示すような回路構成を有している。この始動回路Ａは、入力端子ｔ１１，ｔ１３間に接続された充電コンデンサＣ１と、この充電コンデンサＣ１に並列に接続されたパルストランスＰＴの１次巻線ｎ１と放電ギャップＳＧとの直列回路と、入力端子ｔ１１と出力端子ｔ２１との間に接続されたパルストランスＰＴの２次巻線ｎ２とを備えている。そして、入力端子ｔ１１〜ｔ１３には点灯回路Ｂの出力端が接続され、出力端子ｔ２１，ｔ２２間に放電灯Ｌａが接続されている。また、入力端子ｔ１３と出力端子ｔ２２との間は短絡されている。

ここで、放電灯Ｌａの始動時にインバータ部ＩＮＶから入力端子ｔ１１，ｔ１３を介して充電コンデンサＣ１に充電電流が供給されて、充電コンデンサＣ１の両端電圧が所定の電圧に達すると、放電ギャップＳＧが放電してパルストランスＰＴの１次巻線ｎ１に電流が流れて、２次巻線ｎ２に高圧パルスが発生し、出力端子ｔ２１，ｔ２２間に接続された放電灯Ｌａに高圧パルスを印加して放電灯Ｌａを始動させるのである。

図２４（ｃ）はハウジング５０内に収納される高圧パルス発生部５４の外観を示しており、上カバー５０ａの絶縁円筒５０ｃに臨む位置にソケット部５１が設けられるとともに、パルストランスＰＴ、放電ギャップＳＧ、および充電コンデンサＣ１などの回路部品が実装されて始動回路Ａが形成されている。ソケット部５１には、放電灯Ｌａの円柱状の口金７０が嵌合する円筒状の外側筒部６３と、口金７０底面を円形に凹没させた凹所と係合する円筒状の内側筒部６４とが同心に形成されており、外側筒部６３の内部がソケット口５１ａとなる。また内側筒部６４の内部には口金７０底面の凹所内に配置された中心電極（図示せず）と電気的に接続するための内側電極６５が配置され、外側筒部６３には口金７０周面の上側部に設けられた外周電極７１と電気的に接続するための外側電極６６が配置されている。そして組立状態において外側筒部６３の外周には上カバー５０ａの絶縁円筒５０ｃが配置されており、絶縁円筒５０ｃが外側電極６６の外側に配置されて、絶縁を確保している。

この高圧パルス発生部５４は以下の手順で組み立てられる。すなわち、断面形状が長円形状の棒状のフェライトコア５５の外周に平角線よりなる２次巻線ｎ２および１次巻線ｎ１をエッジワイズ巻きし（図２４（ａ）参照）、１次巻線ｎ１の両端６７ａ，６７ｂに接続端子５６，５７を、二次巻線ｎ２の両端６８ａ，６８ｂに接続端子５８，５９をそれぞれ電気的に接続した後、合成樹脂で樹脂封止してトランスブロック６０を形成する（図２４（ｂ）参照）。その後トランスブロック６０を別の樹脂で封止して、ソケット部５１を一体に備える本体部６１を形成し、放電ギャップＳＧや充電コンデンサＣ１などの始動回路Ａを構成する回路部品を取り付けて、高圧パルス発生部５４の組立を完了する。
特開２００２−２１７０５０号公報

上記構成のソケットでは、高電圧を発生するパルストランスＰＴを樹脂封止してトランスブロック６０を形成した後、このトランスブロック６０を別の樹脂で封止してソケット本体６１を形成しており、高圧部を２重に封止して絶縁しているため、パルストランスＰＴを封止する樹脂と、ソケット本体６１を形成する樹脂の間に界面ができ、この界面を伝って２次側の接続端子５８と１次側の接続端子５７との間で高電圧が漏洩する可能性があった。そのため、両端子５７，５８間の沿面距離を確保するために、トランスブロック６０の表面に複数の凹溝６２を形成して、凹凸形状を設ける必要があり、このような凹凸形状を形成すると、トランスブロック６０を封止する樹脂の厚みを厚くしなければならず、小型化を阻害してしまうという問題があった。

また、パルストランスＰＴの２次巻線ｎ２の一端に設けた接続端子５８は、放電灯Ｌａの口金部の底面中央に設けられた中心電極に接続され、パルストランスＰＴにより発生される高圧パルスを放電灯Ｌａの中心電極に印加するのであるが、口金部の周面に設けられた外周電極との間の絶縁距離を確保するために、接続端子５８と外周電極との間には円筒状の内側筒部６４および外側筒部６３が二重に設けられている。ここで、ソケット部５１に設けた内側筒部６４は口金７０底面の凹部に嵌合して、沿面距離を確保しているが、口金７０底面の凹部と嵌合させるために内側筒部６４の高さをある程度高くする必要があり、しかもソケット部５１とトランスブロック６０とは放電灯Ｌａの装着方向と直交する平面内で一部が重なるように配置されているので、放電灯Ｌａの装着方向においてハウジング５０の厚み寸法が大きくなり、薄型化の要求を満たせないという問題があった。

また、パルストランスＰＴはフェライトコア５５の断面形状を長円形状として薄型化を図っていたが、平角線をエッジワイズ巻きする際に、フェライトコア５５の断面で曲率半径が最も小さくなる角部で、平角線の絶縁樹脂の伸び率が大きくなったり、絶縁皮膜が破れたりして、絶縁性の確保が困難になるため、フェライトコア５５の薄型化には限界があり、ハウジング５０の薄型化の制約となっていた。

一方、上記従来例では始動回路Ａを構成する回路部品がソケット部５１と同一面に実装されているため、放電灯Ｌａの装着方向からの平面視における大きさが大きくなっていた。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、絶縁性能を向上させるとともに小型化を可能としたソケット、放電灯点灯装置、車両用前照灯器具並びに車両を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、放電灯の円柱状の口金と嵌合するソケット口を有し、前記口金の底面に設けた中心電極と電気的に接続するための内側電極が前記ソケット口の底部に配置された合成樹脂成形品からなるソケット部と、第１の巻線が巻回されて、前記放電灯の装着方向と略直交する平面内で前記ソケット部の外周近傍に配置される磁気コアと、前記第１の巻線の一端と前記内側電極を電気的に接続する導電部と、前記ソケット部と一体に形成されて前記磁気コアと前記第１の巻線と前記導電部とを樹脂封止する封止部と、該封止部において前記第１の巻線を封止する部位の外面に巻回され前記第１の巻線とともに前記放電灯に始動パルスを与えるパルストランスを構成する第２の巻線と、前記パルストランスとともに放電灯を始動する始動回路を構成する回路部品が配線板に実装されてなる始動回路ブロックと、前記ソケット口を外部に露出する形で前記ソケット部、封止部、始動回路ブロックを収納するハウジングとを備え、前記始動回路ブロックは、前記ハウジング内において放電灯の装着方向から見て前記ソケット部の背面に配置され、前記配線板は、一端部に前記回路部品が実装され、他端部に入力線との接続部が設けられるとともに前記一端部と他端部の間に前記封止部が配置されてなることを特徴とする。

この発明によれば、２種類の樹脂の界面を伝って漏電が発生するのを防止でき、したがって従来のように封止樹脂の表面に凹凸形状を設ける必要がないから、封止部を小型にでき、絶縁性を向上させた小型のソケットが提供できる。また磁気コアは、放電灯の装着方向と略直交する平面内でソケット部の外周近傍に配置されているので、放電灯の装着方向において磁気コアとソケット部とを一部重ね合わせて配置することができ、放電灯の装着方向における厚み寸法を小さくできる。しかも、始動回路ブロックがハウジング内において放電灯の装着方向から見てソケット部の背面に配置されているので、ソケット部と同一面に実装される場合に比較して放電灯の装着方向からの平面視における大きさを小さくして小型化が図れる。また、ソケット部をハウジングの端部に配置することができる。

請求項２の発明は、上記目的を達成するために、放電灯の円柱状の口金と嵌合するソケット口を有し、前記口金の底面に設けた中心電極と電気的に接続するための内側電極が前記ソケット口の底部に配置された合成樹脂成形品からなるソケット部と、第１の巻線が巻回されて、前記放電灯の装着方向と略直交する平面内で前記ソケット部の外周近傍に配置される磁気コアと、前記第１の巻線の一端と前記内側電極を電気的に接続する導電部と、前記ソケット部と一体に形成されて前記磁気コアと前記第１の巻線と前記導電部とを樹脂封止する封止部と、該封止部において前記第１の巻線を封止する部位の外面に巻回され前記第１の巻線とともに前記放電灯に始動パルスを与えるパルストランスを構成する第２の巻線と、前記パルストランスとともに放電灯を始動する始動回路を構成する回路部品が配線板に実装されてなる始動回路ブロックと、前記ソケット口を外部に露出する形で前記ソケット部、封止部、始動回路ブロックを収納するハウジングとを備え、前記始動回路ブロックは、前記ハウジング内において放電灯の装着方向から見て前記ソケット部の背面に配置され、前記配線板は、平板状の金属部材で形成された導電路を合成樹脂製の絶縁基板にインサート成形してなり、前記導電路には前記回路部品を電気的に接続するための矩形平板状のリードが接続されるリード接続部が設けられ、該リード接続部は、前記金属部材を切り起こして形成され前記リードの両側面に当接する一対の切り起こし片からなることを特徴とする。

この発明によれば、２種類の樹脂の界面を伝って漏電が発生するのを防止でき、したがって従来のように封止樹脂の表面に凹凸形状を設ける必要がないから、封止部を小型にでき、絶縁性を向上させた小型のソケットが提供できる。また磁気コアは、放電灯の装着方向と略直交する平面内でソケット部の外周近傍に配置されているので、放電灯の装着方向において磁気コアとソケット部とを一部重ね合わせて配置することができ、放電灯の装着方向における厚み寸法を小さくできる。しかも、始動回路ブロックがハウジング内において放電灯の装着方向から見てソケット部の背面に配置されているので、ソケット部と同一面に実装される場合に比較して放電灯の装着方向からの平面視における大きさを小さくして小型化が図れる。また、回路部品のリードを挿通孔に挿通し一対の切り起こし片をかしめてリードに密着させた状態でリードとリード接続部を溶接することによってリードをリード接続部に接合することができ、プリント配線板への回路部品実装と同様にして安価に製造できる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記配線板は、平板状の金属部材で形成された導電路を合成樹脂製の絶縁基板にインサート成形してなり、前記導電路には前記回路部品のリードが接続されるリード接続部が設けられ、該リード接続部は、中央に前記リードが挿通される挿通孔を有して前記配線板の一面側に突出する筒状に形成されたことを特徴とする。

この発明によれば、回路部品のリードを挿通孔に挿通してリード接続部と溶接することによってリードをリード接続部に接合することができ、プリント配線板への回路部品実装と同様にして安価に製造できる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記リード接続部における挿通孔の内周面に、前記リードの挿通方向に沿って前記挿通孔の径を縮径し且つ前記配線板の表面となす角が４５度以上９０度未満となる傾斜面が形成されたことを特徴とする。

この発明によれば、傾斜面により回路部品のリードを挿通孔に誘い込むことができて挿通ミスを軽減することができる。

請求項５の発明は、請求項３又は４の発明において、前記リード接続部の断面積を前記リードにおける該リード接続部との接続部位の断面積に略一致させたことを特徴とする。

この発明によれば、リードとリード接続部の溶融する体積がほぼ同一になるから、リードとリード接続部の何れか一方が溶融し過ぎることがなく、リードの細り等の溶接不良が削減できる。

請求項６の発明は、請求項３又は４又は５の発明において、前記配線板の前記リード接続部が突出する側の面において該リード接続部の周囲を囲む部位に前記導電路を露出する窓部が形成されたことを特徴とする。

この発明によれば、挿通孔から突出したリードの切除作業が容易に行える。

請求項７の発明は、請求項１の発明において、前記配線板は、平板状の金属部材で形成された導電路を合成樹脂製の絶縁基板にインサート成形してなり、前記導電路には前記回路部品を電気的に接続するための矩形平板状のリードが接続されるリード接続部が設けられ、該リード接続部は、前記金属部材を切り起こして形成され前記リードの両側面に当接する一対の切り起こし片からなることを特徴とする。

この発明によれば、回路部品のリードを挿通孔に挿通し一対の切り起こし片をかしめてリードに密着させた状態でリードとリード接続部を溶接することによってリードをリード接続部に接合することができ、プリント配線板への回路部品実装と同様にして安価に製造できる。

請求項８の発明は、請求項２又は７の発明において、前記リード接続部は、前記一対の切り起こし片と、前記金属部材を切り起こして形成され前記リードの少なくとも何れか一方の端面に当接する第２の切り起こし片とからなることを特徴とする。

この発明によれば、回路部品の実装時にリード接続部に対するリードの位置ずれが第２の切り起こし片で矯正でき、リードとリード接続部の溶接ミスを防ぐことができる。

請求項９の発明は、請求項３〜６の何れかの発明において、撚り線からなる前記入力線の芯線をアーク放電により溶融して束ねた状態で前記リード接続部に接続することを特徴とする。

この発明によれば、芯線が撚り線からなる入力線であってもリード接続部に直接接続することが可能であり、接続端子のような部材を使用する場合に比較してコストダウンが図れる。

請求項１０の発明は、請求項２又は７又は８の発明において、前記回路部品のリードに一端部が溶接されるとともに他端部が前記リード接続部に接続される金属製の端子板を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、リードと端子板の溶接部分の検査が容易に行える。

請求項１１の発明は、上記目的を達成するために、請求項１〜１０の何れか１つのソケットと、外部の直流電源から放電灯に供給される電力を調整する電力調整回路と、電力調整回路で調整された電力を低周波の矩形波電圧・電流に変換する直流／矩形波変換回路とを備えたことを特徴とする。

請求項１２の発明は、上記目的を達成するために、請求項１１の放電灯点灯装置を用いた車両用前照灯器具であって、前記ソケットを保持して車両に取り付けられる器具本体と、前記電力調整回路並びに前記直流／矩形波変換回路を収納して前記器具本体に固定されるケースとを備えたことを特徴とする。

請求項１３の発明は、上記目的を達成するために、請求項１２の車両用前照灯器具を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、２種類の樹脂の界面を伝って漏電が発生するのを防止でき、したがって従来のように封止樹脂の表面に凹凸形状を設ける必要がないから、封止部を小型にでき、また磁気コアは、放電灯の装着方向と略直交する平面内でソケット部の外周近傍に配置されているので、放電灯の装着方向において磁気コアとソケット部とを一部重ね合わせて配置することができ、放電灯の装着方向における厚み寸法を小さくでき、しかも、始動回路ブロックがハウジング内において放電灯の装着方向から見てソケット部の背面に配置されているので、ソケット部と同一面に実装される場合に比較して放電灯の装着方向からの平面視における大きさを小さくでき、また、ソケット部をハウジングの端部に配置することができ、絶縁性を向上させた小型のソケットと、それを用いた放電灯点灯装置、車両用前照灯器具並びに車両が提供できるという効果がある。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図８に基づいて説明する。本実施形態のソケットは、従来例と同様に放電灯Ｌａを始動する始動回路Ａを内蔵するものであって、高圧ブロック１と、始動回路ブロック２と、上面カバー３および下面カバー４からなるハウジングと、上面シールドカバー５および下面シールドカバー６からなるシールドケースとを主要な構成として有する。尚、本実施形態のソケットに内蔵する始動回路Ａは図２３に示した従来例のものとほぼ同じ回路構成を有しており、本実施形態では、図２３の回路においてパルス発生時のバイパスループを形成するバイパスコンデンサＣ２を入力端子ｔ１１，ｔ１２間に接続してある。

図２は高圧ブロック１の製造工程を示しており、高圧ブロック１は、１０３Ωｍ以上の固有抵抗を有する棒状のロッド型のフェライトコア７と、このフェライトコア７の側面に、絶縁部材としてのボビンを使用しないで平角線を１層にエッジワイズ巻きにして成る第１の巻線８（２次巻線ｎ２）と、磁性材料により矩形板状に形成された高圧ヨーク４０と、フェライトコア７および高圧ヨーク４０を保持する樹脂成型品からなるコアホルダ１０と、コアホルダ１０に取り付けられて第１の巻線８の両端にそれぞれ電気的に接続される２つの端子１１，１２とを備える。なお本実施形態ではフェライトコア７に直接第１の巻線８を巻回しているが、ボビンを用いて第１の巻線８を巻回するようにしても良い。

コアホルダ１０は、フェライトコア７の長手方向において対向配置され、図中上側に開放された保持溝１３ａを有する一対の側壁１３，１３と、フェライトコア７の長手方向に沿うように配置されて両側壁１３の下端部の間をそれぞれ連結する一対の連結片１４と、一対の連結片１４の間を橋絡する橋絡部１５と、一方の側壁１３と一体的に形成され、上面およびフェライトコア７の長手方向における両側面が開放された略箱状のヨーク収納部１６とを備える。

端子１１は、第１の巻線８の低圧側の端部８ａが挿入されるコ字状の挟持片１１ａを有し、この挟持片１１ａと連続一体に形成された圧入片１１ｂを、端部８ａ近傍に配置されるコアホルダ１０の部位（側壁１３）に設けた圧入孔１７に圧入することによってコアホルダ１０に固定される。また端子１２は、第１の巻線８の高圧側の端部８ｂが挿入されるコ字状の挟持片１２ａを有し、この挟持片１２ａと連続一体に形成された圧入片１２ｂを、端部８ｂ近傍に配置されるコアホルダ１０の部位（ヨーク収納部１６）に設けた圧入孔１８に圧入することによってコアホルダ１０に固定される。

上述のような高圧ブロック１を組み立てるに当たっては、先ずコアホルダ１０の圧入孔１７，１８に端子１１，１２の圧入片１１ｂ，１２ｂを圧入して、端子１１，１２を保持させるとともに、ヨーク収納部１６内に上側から高圧ヨーク４０を挿入してコアホルダ１０に収納保持させた後、各側壁１３に設けた保持溝１３ａ内に上側からフェライトコア７の端部をそれぞれ挿入して、フェライトコア７をコアホルダ１０に保持させる。このとき各保持溝１３ａの開口縁に設けた爪１３ｂがフェライトコア７の端部に係止することで、フェライトコア７の抜け止めが行われる。またフェライトコア７の長手方向における一方の端面に対向して高圧ヨーク４０が配置されている。

そして、コアホルダ１０にフェライトコア７および高圧ヨーク４０を保持させた後、絶縁性を有する合成樹脂により樹脂封止して封止部１９を形成し、封止部１９の表面に第１の巻線８の外周に配置されるように第２の巻線９（１次巻線ｎ１）を巻回し（図４（ｃ）参照）、第１および第２の巻線８，９とフェライトコア７とで高圧パルスを発生するパルストランスＰＴを構成する。ここで、封止部１９を樹脂成形する際には、放電灯Ｌａの口金７０が装着されるソケット部２０が封止部１９と一体に形成されており、封止部１９とソケット部２０とで高圧ブロック１の本体部２１が構成されている。

ソケット部２０は口金７０の外周面と嵌合する円筒状の外筒部２２の内側に、口金７０の底面に設けた環状の溝と嵌合する円筒状の内筒部２３が形成され、これら２つの筒部２２，２３が同心に配置されている。すなわち、外筒部２２の内部がソケット口２０ａとなる。そして、図１（ｂ）に示すように内筒部２３の底部には端子１２に設けた接続片（図示せず）の先端が露出しており、先端が互いに近付く向きに突出する一対の弾接ばね片２４ａを具備した内側電極２４が接続片と機械的および電気的に接続されている。つまり、放電灯Ｌａの中心電極に電気的に接続される内側電極２４は端子１２を介して第１の巻線８の高圧側の端部８ｂと電気的に接続されている。

また低圧側の端部８ｂと電気的に接続された端子１１の圧入片１１ｂの先端部は、封止部１９の表面から外側に突出しており、外側に突出した圧入片１１ｂの先端部が接続端子１１ｃとなる。また外筒部２２の外側には、口金７０の周面に設けた外周電極に電気的に接続される一対の外側電極２５が配置されている。各外側電極２５は、外筒部２２の開口縁に設けた切欠２２ａから内側に突出して外周電極に弾接する弾接ばね部２５ａを２個ずつ備え、外筒部２２に設けた圧入孔（図示せず）に上面側から圧入片２５ｂを圧入することによってソケット部２０に固定されている。なお圧入片２５ｂの先端部は圧入孔を貫通してソケット部２０の下面側に突出しており、外側に突出する先部が始動回路ブロック２に電気的に接続するための端子片となっている。

一方、始動回路ブロック２は、図３（ａ）（ｂ）に示すように平板状の金属部材（例えば、リードフレーム）で形成された導電路を合成樹脂製の絶縁基板にインサート成形してなる配線板３６に充電コンデンサＣ１、バイパスコンデンサＣ２、放電ギャップＳＧ、コネクタＣＮなどの回路部品を実装して構成されている。

上面カバー３は、図４に示すように絶縁性を有する合成樹脂により下面が開口した直方体状に形成され、ソケット部２０の外周に配置される絶縁円筒２６が上面に形成されるとともに、コネクタＣＮを挿通させるための切欠２７が一側面の開口縁を矩形状に凹没させることで形成されている。そして、絶縁円筒２６には一端部が上側に開放された複数のガイド溝２８が周方向に沿って形成されており、これらガイド溝２８に放電灯Ｌａの口金７０の周面に設けたガイドピン（図示せず）が係入されるようになっている。また下面カバー４は絶縁性を有する合成樹脂により形成され、矩形板状の主部２９の周縁部から上側に向かって周壁３０が突出している。

一方、上面シールドカバー５は、図５（ａ）に示すように導電材料により下面が開口した直方体状に形成され、上面には上面カバー３の絶縁円筒２６の周りを囲む円筒状の筒部３１が形成されている。また下面シールドカバー６は導電材料により形成され、矩形板状の主部３２の周縁部から上側に向かって側部３３が突出されている。そして上面シールドカバー５および下面シールドカバー６の接合部位にはそれぞれコネクタＣＮを挿通させるための矩形状に凹んだ切欠が形成され、これらの切欠の周縁から側方に向かってコネクタＣＮの上下両面をそれぞれ覆うカバー部３４，３５が延出している。

而して、本実施形態のソケットを組み立てるにあたっては、先ず図４に示すように始動回路ブロック２の上側に高圧ブロック１を載置し、第２の巻線９の両端部を始動回路ブロック２に設けた端子板３７に電気的に接続して、第２の巻線９の両端を放電ギャップＳＧの一端と充電コンデンサＣ１の一端とにそれぞれ接続して高圧ブロック１と始動回路ブロック２を結合した後、図５（ａ）に示すように上面カバー３および下面カバー４を上下両側から高圧ブロック１並びに始動回路ブロック２に被せてハウジングを組み立て、ハウジングの内部空間にシリコンのような絶縁樹脂を充填して高圧ブロック１および始動回路ブロック２を絶縁し、さらに図５（ａ）（ｂ）に示すように上面シールドカバー５および下面シールドカバー６を上下両側から被せてハウジングをシールドケース内に収納することで、ソケットの組立が完了する。ここで、図１（ａ）（ｂ）に示すように始動回路ブロック２は、ハウジング内において放電灯Ｌａの装着方向（図１（ａ）における左右方向）から見てソケット部２０の背面に配置されている。

以上説明したように本実施形態では、フェライトコア７に巻回された第１の巻線８と、第１の巻線８の高圧側の端部８ｂと内側電極２４との間を電気的に接続する端子１２とを樹脂封止して封止部１９を形成し、この封止部１９の表面に第１の巻線８の外周に配置されるように第２の巻線９を巻回してパルストランスＰＴを形成しており、２種類の樹脂で封止した従来例のように２種類の樹脂の界面を伝って漏電が発生することがないから、絶縁性能を向上させることができる。また、従来例では絶縁性能を高めるために封止樹脂の表面に凹凸形状を設けて沿面距離を確保しているが、本実施形態では第１の巻線８と端子１２とを１種類の封止樹脂で形成しているので、２種類の樹脂で封止した場合のように樹脂の界面が存在しないから、従来例のように封止樹脂の表面に凹凸形状を形成する必要が無く、絶縁性を向上させた小型のソケットを実現できる。またフェライトコア７および第１の巻線８からなる高圧部とソケット部２０とは、放電灯Ｌａの装着方向と略直交する平面内において高圧部がソケット部２０の外周近傍に、高圧部とソケット部２０とが重ならないようにして配置され、且つ、放電灯Ｌａの装着方向において高圧部とソケット部２０とを一部重ね合わせて配置しているので、放電灯Ｌａの装着方向におけるハウジングの厚み寸法を小さくして、全体の小型化を図ることができる。しかも、始動回路ブロック２がハウジング内において放電灯Ｌａの装着方向から見てソケット部２０の背面に配置されているので、従来例のようにソケット部２０と同一面に実装される場合に比較して、放電灯Ｌａの装着方向からの平面視における大きさ（図１（ｂ）における上下左右の長さ寸法）を小さくできるという利点がある。

本実施形態のソケットを用いた放電灯点灯装置の回路ブロック図を図６に示す。この放電灯点灯装置は自動車のような車両の前照灯を点灯するものであって、自動車に搭載されたバッテリ（直流電源）Ｅの直流電力を低周波で交番する矩形波電力に変換して放電灯Ｌａに供給するインバータ部ＩＮＶと、始動回路Ａとで構成される。図示は省略するが、インバータ部ＩＮＶは、直流電源Ｅから放電灯Ｌａに供給される電力を調整する電力調整回路と、電力調整回路で調整された電力を低周波の矩形波電圧・電流に変換する直流／矩形波変換回路と、電力調整回路並びに直流／矩形波変換回路を制御する制御回路部とを具備する。電力調整回路は従来から周知であるフライバックタイプのＤＣ／ＤＣコンバータからなり、制御回路部によりスイッチング素子を数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚでスイッチングするとともにＰＷＭ制御することで電力調整が行われる。直流／矩形波変換回路は２つのスイッチング素子の直列回路と２つのスイッチング素子の直列回路を互いに並列接続したブリッジ回路からなり、制御回路部により対角辺に位置する一方の２つのスイッチング素子をオンする期間と他方の２つのスイッチング素子をオンする期間を数百Ｈｚの周期で交互に切り換えることにより各々の直列回路の中点（出力端）から低周波の矩形波電圧・電流を出力する。なお、このような電力調整回路、直流／矩形波変換回路並びに制御回路部の回路構成並びに動作は従来周知であるから図示および詳細な動作説明は省略する。

また、本実施形態の放電灯点灯装置を用いた車両用（自動車用）前照灯器具の一実施形態を図７に示す。この前照灯器具Ｂは、車体に固定される器具本体１００の内部に本実施形態のソケットＳと反射板１０１とを収納したものであり、器具本体１００の前面に設けた開口部にはレンズ１０２が取り付けられている。また器具本体１００の後部には放電灯Ｌａを交換するための開口部１０４が設けられており、この開口部１０４にはキャップ１０５が被着されている。ソケットＳに内蔵された始動回路Ａとともに本実施形態の放電灯点灯装置を構成するインバータ部ＩＮＶは、例えば、アルミダイカスト製のケース１０７に収納されて器具本体１００の外側下部に固定されている。なお、ケース１０７の後方端部にはバッテリからの給電線（図示せず）を接続するためのコネクタ１０６が設けられている。

さらに、図８は本実施形態の車両用前照灯器具Ｂを備えた車両（自動車）Ｃの一実施形態を示している。車両Ｃの車体１１０の前面における左右両側に車両用前照灯器具Ｂが１台ずつ取り付けられている。

（実施形態２）
本実施形態のソケットＳは始動回路ブロック２の構成に特徴があり、他の構成については実施形態１と共通である。

本実施形態における始動回路ブロック２は、図９（ａ）に示すように配線板３６の一端部にコンデンサＣ１，Ｃ２や放電ギャップＳＧ等の回路部品が実装され、配線板３６の他端部にインバータ部ＩＮＶからの入力線４１が直接接続されるとともに、図９（ｂ）に示すように配線板３６の一端部と他端部の間に封止部１９が配置されている。但し、入力線４１を直接接続する代わりに、実施形態１と同様にコネクタを実装しても構わない。

而して、始動回路ブロック２を上述のように構成したことにより、図１０に示すようにソケット部２０をハウジング（上面カバー３）の端部に配置することができる。すなわち、自動車用の前照灯器具Ｂにおいては、放電灯Ｌａの近傍に配置された遮光部材を前後方向に移動させることでハイビームとロービームの切り換えを行うものがあり、このような場合には前記遮光部材を駆動するソレノイドなどから構成される駆動部Ｄを放電灯Ｌａの近傍に配置しなければならず、実施形態１のようにハウジングの中央にソケット部２０が配置される構造のソケットでは対応できないことになる。これに対して本実施形態のソケットＳではソケット部２０をハウジングの端部に配置することができるので、駆動部Ｄの近くに放電灯Ｌａを配置することが可能になる。

（実施形態３）
本実施形態のソケットは始動回路ブロック２の構成に特徴があり、他の構成については実施形態１と共通である。

本実施形態においては、図１１に示すように配線板３６の導電路を形成する金属部材４２にコンデンサＣ１，Ｃ２や放電ギャップＳＧなどの回路部品のリード４３が接続されるリード接続部４４が設けられている。このリード接続部４４は、中央にリード４３が挿通される挿通孔４４ａを有して配線板３６の一面側（図１１における上面側）に突出する筒状に形成されている。なお、図１１においては金属部材（導電路）４２がインサート成形されている絶縁基板については図示を省略している。

而して、金属部材４２の他面側（図１１における下面側）からリード接続部４４の挿通孔４４ａに回路部品のリード４３を挿通した状態で、金属部材４２の上面側からレーザ光の照射若しくはアーク放電によりリード４３とリード接続部４４を溶融させて両者が接合される。ここで、金属部材４２が厚さ０．２〜０．５ｍｍの銅合金（例えば、錫：０．５at％、銅：９９．５at％）であり、リード接続部４４が高さ約４ｍｍ、挿通孔４４ａの内径約０．７ｍｍに形成され、回路部品のリード４３が直径０．６ｍｍの錫メッキ銅線からなるとき、レーザ溶接の場合には、例えばＹＡＧレーザのレーザ光（ピークパワー：２〜３ｋＷ、スポット径：０．１〜０．３ｍｍ）を１０〜２０ｍ秒の照射時間で照射すればよく、アーク溶接の場合には、例えばピーク値２５〜３５アンペアの電流を７０〜９０ｍ秒間通電すればよい。

本実施形態では、回路部品のリード４３を挿通孔４４ａに挿通してリード接続部４４と溶接することによってリード４３をリード接続部４４に接合することができ、プリント配線板への回路部品実装と同様にして始動回路ブロック２が安価に製造できるという利点がある。

ここで、図１２に示すようにリード接続部４４における挿通孔４４ａの内周面に、リード４３の挿通方向（図１２における上向き）に沿って挿通孔４４ａの径を縮径し且つ配線板（金属部材４２）の表面となす角αが４５度以上９０度未満（例えば、５０度〜８０度）となる傾斜面４４ｂを形成すれば、この傾斜面４４ｂにより回路部品のリード４３を挿通孔４４ａに誘い込むことができて挿通ミスを軽減することができる。この場合、挿通孔４４ａの上面側に突出する寸法ｘを所定値とした状態でリード接続部４４をかしめてリード４３の外周面にリード接続部４４を全周に渡って接触させれば（図１３参照）、溶接を行う際にリード４３とリード接続部４４が溶融して混合する量が増えるから、両者の接合強度を向上し且つ安定させることができる。

また、図１４に示すようにリード接続部４４を円筒形状に形成することでその断面積をリード４３におけるリード接続部４４との接続部位の断面積に略一致させるようにすれば、リード４３とリード接続部４４の溶融する体積がほぼ同一になる。つまり、リード４３とリード接続部４４を溶融する際に必要なエネルギ量がほぼ同一となるため、リード４３とリード接続部４４の何れか一方が溶融し過ぎることがなく、リード４３の細り等の溶接不良が削減できることになる。

ところで、リード４３の先端が挿通孔４４ａの上面側に突出する寸法ｘを一定とするために、挿通孔４４ａにリード４３を挿通した後で上面側に突出する余分なリード４３を切除している。このとき、リード接続部４４の周囲を覆っている絶縁基板によってリード４３の切除作業が困難になる虞がある。そこで、図１５に示すように配線板３６のリード接続部４４が突出する側の面（図１５における上面）において、リード接続部４４の周囲を囲む部位に導電路（金属部材４２）を露出する窓部４５を形成すれば、挿通孔４４ａから突出したリード４３の切除作業が容易に行える。なお、窓部４５は、例えば縦３ｍｍ以上、横１０ｍｍ以上でリード接続部４４がほぼ中心に位置するような矩形状とすればよい。

また、実施形態２のように入力線４１を配線板３６に直接接続する場合、入力線４１の芯線が単線であれば、そのままリード接続部４４の挿通孔４４ａに挿通し溶接して接合することができるが、芯線が撚り線であると通常は圧着端子のような接続端子を使用しなければならない。そこで、図１６に示すように撚り線からなる入力線４１’の芯線４１ａ’をアーク放電（ピーク電流２５〜３５アンペア、通電時間：７０〜９０ｍ秒）により溶融して束ねた状態でリード接続部４４に接続すれば、芯線４１ａ’が撚り線からなる入力線４１’であってもリード接続部４４に直接接続することが可能となり、しかも、接続端子のような部材を使用する場合に比較してコストダウンが図れる。

（実施形態４）
本実施形態は、図１７および図１８に示すように配線板３６の導電路（金属部材４２）を切り起こして形成される一対の切り起こし片４４ｃによりリード接続部４４が構成されている点に特徴がある。

すなわち、回路部品のリード４３’が矩形平板状である場合には、実施形態３のような円形の挿通孔４４ａに挿通してもリード４３’との接合面積が十分に取れないが、上述のように一対の切り起こし片４４ｃでリード接続部４４を構成すれば、回路部品のリード４３’を挿通孔（切り起こし片４４ｃの先端間に生じる隙間）に挿通し、一対の切り起こし片４４ｃをかしめてリード４３’に密着させることができる。そして、この密着状態でリード４３’とリード接続部４４を溶接することによってリード４３’をリード接続部４４に接合することができる。ここで、金属部材４２が厚さ０．２〜０．５ｍｍの銅合金（例えば、錫：０．５at％、銅：９９．５at％）であり、リード接続部４４が高さ約４ｍｍ、挿通孔４４ａの内径約０．７ｍｍに形成され、回路部品のリード４３’が幅約０．５ｍｍ、厚さ約０．４ｍｍの銅合金からなるとき、レーザ溶接の場合には、例えばＹＡＧレーザのレーザ光（ピークパワー：１．５〜２．５ｋＷ、スポット径：０．１〜０．３ｍｍ）を１０〜２０ｍ秒の照射時間で照射すればよく、アーク溶接の場合には、例えばピーク値２５〜３５アンペアの電流を７０〜９０ｍ秒間通電すればよい。

本実施形態によれば、回路部品のリード４３’が矩形平板状のものであってもリード４３’をリード接続部４４に確実に接合することができる。なお、挿通孔の径、つまり、一対の切り起こし片４４ｃの先端間の隙間の寸法ｙは、図１９に示すようにリード４３’の厚み（例えば、約０．４ｍｍ）に対して若干大きい値（例えば、約０．５ｍｍ）に設定してリード４３’を挿通し易くすることが望ましい。

また、図２０に示すように、一対の切り起こし片４４ｃと直交する方向で金属部材４２を切り起こして形成され、リード４３’の一方の端面に当接する第２の切り起こし片４４ｄをリード接続部４４に設ければ、回路部品の実装時にリード接続部４４に対するリード４３’の位置ずれが第２の切り起こし片４４ｄで矯正でき、リード４３’とリード接続部４４の溶接ミスを防ぐことができる。但し、第２の切り起こし片４４ｄを２つ設けてリード４３’の両側端面に当接させるようにしても構わない。

ところで、リード４３と金属部材４２の材質が異なる場合、例えば、リード４３がＣＰ線（銅覆鋼線）からなり金属部材４２が銅板からなる場合、両者の融点の差が大きいために溶融・凝固する際に体積収縮に差が生じ、接合部位に微小なクラックが発生する虞がある。このような微小なクラックは、通常、Ｘ線検査によって検出可能であるが、回路部品の実装密度が高くなると他の回路部品に邪魔されて目的の接合部位の検査ができないことがある。

そこで、図２１に示すように回路部品のリード４３に一端部が溶接されるとともに他端部がリード接続部４４に接続される金属製の端子板４６を介してリード４３とリード接続部４４を間接的に接続する構成とすることが望ましい。端子板４６は配線板３６の金属部材４２と同じ材料（銅板）により矩形平板状に形成され、一端部にはリード４３が挿通されるＵ字状の溝４６ａが設けられている。この溝４６ａの寸法は、リード４３の直径が約０．６ｍｍのとき、幅約０．７ｍｍ、深さ約１ｍｍ、底部の曲率半径約０．３５ｍｍに設定される。リード４３を溝４６ａに挿入した状態で端子板４６の溝４６ａを挟んだ両脚部を内側に塑性変形させ、リード４３と端子板４６を密着させた後、アーク溶接（ピーク電流：２５〜３５アンペア、通電時間：４０〜６０ｍ秒）によってリード４３と端子板４６を溶接接合する。而して、端子板４６の他端部を配線板３６（金属部材４２）のリード接続部４４に溶接接合する前にリード４３と端子板４６の接合部ＥのＸ線検査が他の回路部品に邪魔されることなく実施できる。

実施形態１のソケットを示し、（ａ）はハウジングおよびシールドケースを取り外した状態の側面図、（ｂ）はハウジングおよびシールドケースを取り外した状態の正面図である。 同上における高圧ブロックの組立手順を説明する説明図である。 （ａ）は同上における始動回路ブロックの分解斜視図、（ｂ）は始動回路ブロックの外観斜視図である。 同上におけるシールドケースを除いた分解斜視図である。 （ａ）は同上の分解斜視図、（ｂ）は外観斜視図である。 同上を用いた放電灯点灯装置の回路ブロック図である。 同上を用いた車両用前照灯器具の断面図である。 同上を用いた車両の一部省略せる外観斜視図である。 （ａ）は実施形態２における始動回路ブロックの斜視図、（ｂ）は始動回路ブロック並びに高圧ブロックの背面側から見た一部省略せる斜視図である。 同上の正面図である。 実施形態３における回路部品のリードとリード接続部を示し、（ａ）は挿入前の斜視図、（ｂ）は挿入した状態の斜視図、（ｃ）は挿入した状態の断面図である。 同上のリードとリード接続部の断面図である。 同上のリード接続部をかしめた後の断面図である。 同上のリードとリード接続部の断面図である。 同上のリード接続部を含む始動回路ブロックの要部斜視図である。 同上における入力線とリード接続部の斜視図である。 実施形態４における回路部品のリードをリード接続部に接続した状態の斜視図である。 同上の断面図である。 同上の断面図である。 同上の他の構成のリード接続部を示す斜視図である。 同上におけるリードと端子板を示し、（ａ）は接続前の斜視図、（ｂ）は端子板を配線板に接続した状態の斜視図である。 従来のソケットを示す斜視図である。 同上を用いた従来の放電灯点灯装置の回路ブロック図である。 同上を示し、（ａ）はパルストランスの外観斜視図、（ｂ）はトランスブロックの外観斜視図、（ｃ）は高圧パルス発生部の外観斜視図である。

符号の説明

２ 始動回路ブロック
７ フェライトコア
８ 第１の巻線
８ｂ 端部
１２ 端子片
１９ 封止部
２０ ソケット部
２１ 本体部
２４ 内側電極

Claims (13)

1. 放電灯の円柱状の口金と嵌合するソケット口を有し、前記口金の底面に設けた中心電極と電気的に接続するための内側電極が前記ソケット口の底部に配置された合成樹脂成形品からなるソケット部と、第１の巻線が巻回されて、前記放電灯の装着方向と略直交する平面内で前記ソケット部の外周近傍に配置される磁気コアと、前記第１の巻線の一端と前記内側電極を電気的に接続する導電部と、前記ソケット部と一体に形成されて前記磁気コアと前記第１の巻線と前記導電部とを樹脂封止する封止部と、該封止部において前記第１の巻線を封止する部位の外面に巻回され前記第１の巻線とともに前記放電灯に始動パルスを与えるパルストランスを構成する第２の巻線と、前記パルストランスとともに放電灯を始動する始動回路を構成する回路部品が配線板に実装されてなる始動回路ブロックと、前記ソケット口を外部に露出する形で前記ソケット部、封止部、始動回路ブロックを収納するハウジングとを備え、前記始動回路ブロックは、前記ハウジング内において放電灯の装着方向から見て前記ソケット部の背面に配置され、前記配線板は、一端部に前記回路部品が実装され、他端部に入力線との接続部が設けられるとともに前記一端部と他端部の間に前記封止部が配置されてなることを特徴とするソケット。
2. 放電灯の円柱状の口金と嵌合するソケット口を有し、前記口金の底面に設けた中心電極と電気的に接続するための内側電極が前記ソケット口の底部に配置された合成樹脂成形品からなるソケット部と、第１の巻線が巻回されて、前記放電灯の装着方向と略直交する平面内で前記ソケット部の外周近傍に配置される磁気コアと、前記第１の巻線の一端と前記内側電極を電気的に接続する導電部と、前記ソケット部と一体に形成されて前記磁気コアと前記第１の巻線と前記導電部とを樹脂封止する封止部と、該封止部において前記第１の巻線を封止する部位の外面に巻回され前記第１の巻線とともに前記放電灯に始動パルスを与えるパルストランスを構成する第２の巻線と、前記パルストランスとともに放電灯を始動する始動回路を構成する回路部品が配線板に実装されてなる始動回路ブロックと、前記ソケット口を外部に露出する形で前記ソケット部、封止部、始動回路ブロックを収納するハウジングとを備え、前記始動回路ブロックは、前記ハウジング内において放電灯の装着方向から見て前記ソケット部の背面に配置され、前記配線板は、平板状の金属部材で形成された導電路を合成樹脂製の絶縁基板にインサート成形してなり、前記導電路には前記回路部品を電気的に接続するための矩形平板状のリードが接続されるリード接続部が設けられ、該リード接続部は、前記金属部材を切り起こして形成され前記リードの両側面に当接する一対の切り起こし片からなることを特徴とするソケット。
3. 前記配線板は、平板状の金属部材で形成された導電路を合成樹脂製の絶縁基板にインサート成形してなり、前記導電路には前記回路部品のリードが接続されるリード接続部が設けられ、該リード接続部は、中央に前記リードが挿通される挿通孔を有して前記配線板の一面側に突出する筒状に形成されたことを特徴とする請求項１記載のソケット。
4. 前記リード接続部における挿通孔の内周面に、前記リードの挿通方向に沿って前記挿通孔の径を縮径し且つ前記配線板の表面となす角が４５度以上９０度未満となる傾斜面が形成されたことを特徴とする請求項３記載のソケット。
5. 前記リード接続部の断面積を前記リードにおける該リード接続部との接続部位の断面積に略一致させたことを特徴とする請求項３又は４記載のソケット。
6. 前記配線板の前記リード接続部が突出する側の面において該リード接続部の周囲を囲む部位に前記導電路を露出する窓部が形成されたことを特徴とする請求項３又は４又は５記載のソケット。
7. 前記配線板は、平板状の金属部材で形成された導電路を合成樹脂製の絶縁基板にインサート成形してなり、前記導電路には前記回路部品を電気的に接続するための矩形平板状のリードが接続されるリード接続部が設けられ、該リード接続部は、前記金属部材を切り起こして形成され前記リードの両側面に当接する一対の切り起こし片からなることを特徴とする請求項１記載のソケット。
8. 前記リード接続部は、前記一対の切り起こし片と、前記金属部材を切り起こして形成され前記リードの少なくとも何れか一方の端面に当接する第２の切り起こし片とからなることを特徴とする請求項２又は７記載のソケット。
9. 撚り線からなる前記入力線の芯線をアーク放電により溶融して束ねた状態で前記リード接続部に接続することを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載のソケット。
10. 前記回路部品のリードに一端部が溶接されるとともに他端部が前記リード接続部に接続される金属製の端子板を備えたことを特徴とする請求項２又は７又は８記載のソケット。
11. 請求項１〜１０の何れか１つのソケットと、外部の直流電源から放電灯に供給される電力を調整する電力調整回路と、電力調整回路で調整された電力を低周波の矩形波電圧・電流に変換する直流／矩形波変換回路とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
12. 請求項１１の放電灯点灯装置を用いた車両用前照灯器具であって、前記ソケットを保持して車両に取り付けられる器具本体と、前記電力調整回路並びに前記直流／矩形波変換回路を収納して前記器具本体に固定されるケースとを備えたことを特徴とする車両用前照灯器具。
13. 請求項１２の車両用前照灯器具を備えたことを特徴とする車両。

Images