JP4341485B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

この発明は、電磁波ノイズを低減した放電灯点灯装置に関するものである。

昨今、自動車用の前照灯として、放電灯を光源とした灯具が多くみられるようになった。
この種の灯具では、放電灯の点灯中に発生するノイズを低減するために、図２２に示すような構造が取られている。

すなわち、電源グランドと電気的に接続される金属製ケース本体１００および金属製フランジ１０１からなる金属製筐体と、この金属製筐体に内蔵された放電灯点灯用のインバータ回路と、このインバータ回路により点灯される放電灯を装着するソケット１０２と、インバータ回路の出力端から出力コネクタ１０６を介してソケット１０２に配線される複数の出力線１０３と、複数の出力線１０３を覆うシールドメッシュ１０４とを備え、金属製筐体の表面にはインバータ回路の出力端から出力コネクタ１０６を介して複数の出力線１０３を引出す出力線導出部を有し、シールドメッシュ１０４はソケット１０２から筐体表面まで出力線１０３を覆うと共に筐体表面に接触する部分を金属製固定治具１０５により筐体表面に固定する構造であった（特許文献１参照）。１０７はソケット１０２を覆う金属製カバー、１０８は電源コネクタである。

この放電灯点灯装置において、放電灯から発生するノイズは、放電灯→シールドメッシュ１０４→金属製フランジ１０１→金属製ケースボディ１００→電源グランド→出力線１０３→ソケット１０２→放電灯のループで帰還するか、外部に幅射される。外部に幅射されるノイズを低減するためには、ループにいかに多くのノイズを帰還させるかが重要である。

しかしながら、上記従来の構成の場合、金属製フランジ１０１および金属製ケース本体１００を介するループの構成となり、インピーダンスが大きくなってしまうので、ノイズ低減にも限界があった。
特開2003−203517

上記のように放電灯から発生するノイズをループで帰還させる場合には、インピーダンスが大きくなり、シールドが充分できなくなる問題があった。特に、FM帯（100MHz）〜1000MHzにおいて、その傾向が顕著にあらわれる。

一方、自動車には多くの電装品が装備されるようになり、従来よりも更に機器から発生されるノイズの低減が迫られるようになっている。

したがって、この発明の目的は、ノイズの帰還ループにおける抵抗成分を低減し、シールド効果を高めて、装置から輻射されるノイズをより一層低減することができる放電灯点灯装置を提供することである。

この発明の放電灯点灯装置は、実装基板が点灯回路を構成する部品を実装している。導電性のケースは出力用開口部を有し前記実装基板を収納する。出力線は前記出力用開口部を通して前記実装基板上の前記点灯回路の出力部に一端側が接続されている。放電灯用のソケットは前記出力線の他端側に接続されて始動用の高圧パルスを出力するパルス発生回路部を内蔵している。ノイズシールド部材は前記出力線および前記ソケットを覆う。さらに接続部材は前記実装基板上の前記点灯回路のアース部と前記ケースとの間および前記アース部と前記ノイズシールド部材との間を電気的に接続する。

上記構成において、前記実装基板上の前記点灯回路の入力部に入力フィルタ部を有し、前記点灯回路の出力部に出力フィルタ部を有し、前記アース部は前記入力フィルタ部および前記出力フィルタ部のアース部であり、実装基板上の同じ箇所で前記接続部材により前記ケースに接続されている。

上記構成において、前記実装基板上の前記点灯回路の入力部に入力フィルタ部を有し、前記点灯回路の出力部に出力フィルタ部を有し、前記アース部は前記入力フィルタ部および前記出力フィルタ部のアース部であり、実装基板上の互いに別の箇所で前記ケースに接続され、前記出力フィルタ部の前記アース部のみ前記接続部材を介して前記ケースに接続されている。

この発明の放電灯点灯装置によれば、点灯回路のアース部と前記ケースとの間および前記アース部と前記ノイズシールド部材との間を接続部材により接続するため、放電灯から発生するノイズの帰還ループが、放電灯→ノイズシールド部材→接続部材→電源グランド→出力線→ソケット→放電灯のループとなり、ケースを介さないので従来よりも短くなる。このため、その経路におけるインピーダンスも低減され、ノイズ成分がループ内を流れやすくなり、空中へ輻射されるノイズが低減される。

この発明の第１の実施の形態を図１から図９により説明する。この放電灯点灯装置は、 車両用前照灯を点灯させる車載用放電灯点灯装置であり、図１に示すようにインバータ部１と出力ハーネス部２とで構成されている。

インバータ部１は、図２および図３に示すように、電源グランドに接続される金属製のケース４２とケース４２に収納される実装基板４とを備え、ケース４２は金属製のケース本体３とケース本体３の開口を閉塞する金属製の蓋５で構成されている。実装基板４は、車両用前照灯を点灯させるための点灯回路部４１を構成する部品を実装したプリント基板であり、点灯回路部４１は図６に示すように回路構成されている。すなわち、入力部として直流電源１２に接続される入力コネクタ４６（図３）を有し、入力コネクタ４６に入力フィルタ部１０を介してDC／DCコンバータ１３が接続され、DC／DCコンバータ１３にDC／ACコンバータ１４が接続され、さらに出力フィルタ部１１を介して出力コネクタ１５が接続されている。１６はDC／DCコンバータ１３およびDC／ACコンバータ１４を制御する制御部である。これにより、直流電源１２より得られる直流電力は、DC／DCコンバータ１３で昇圧され、DC／ACコンバータ１４で交流電力に変換し、出力コネクタ１５を介して出力ハーネス部２の照明負荷である放電灯４０に電力を供給する。

また点灯回路部４１のアース部、例えば入力フィルタ部１０のアース部１０ａおよび出力フィルタ部１１のアース部１１ａはともに、これらに接続される実装基板４の導電パターンが実装基板４に設けられた穴部１７に延出し、穴部１７に対応してケース本体３の内底面に設けた突部４５に電気的に接触する。一方実装基板４の穴部１７に接続部材例えば両端が折曲された金属製のアース板１８の下端の折曲片１８ａを載せ、折曲片１８ａに形成した孔および実装基板４の穴部１７を通してねじ４４で折曲片１８ａおよび実装基板４をケース本体３の突部４５に形成したねじ孔に締付け、これにより実装基板４がケース本体３に固定され、アース板１８が実装基板４に立姿勢に固定されるとともに、アース部１０ａ、１１ａとアース板１８およびケース本体３とが電気的に接続される。

蓋５は、入力コネクタ４６を通すための開口部１９と、出力コネクタ１５を通すための出力用開口部２０と、ねじ挿通孔２２を有している。入力コネクタ４６は直流電源１２に接続される電源線に設けられた入力カプラを接続する。出力コネクタ１５は出力ハーネス部２の出力カプラ２９を接続する。出力用開口部２０は周縁に周壁４８を立設している。ケース本体３の開口を蓋５で閉じ、ケース本体３の内部に設けられたねじ孔部２１に、ねじ挿通孔２２を通してねじ６０をねじ締めし、蓋５をケース本体３に固定する。

出力ハーネス部２は、図５に示すように放電灯用のソケット２４と、ソケット２４をシールドするための金属製の前面側ソケットカバー２５および背面側ソケットカバー２６と、ソケット２４に端部が接続された出力線を構成するハーネス２７と、ハーネス２７をシールドするための金属製のシールドメッシュ２８と、ハーネス２７の上記端部と反対側の端部に接続された出力カプラ２９と、出力カプラ２９をシールドする金属製のシールド部材３０、３１と、シールド部材３０およびシールドメッシュ２８をかしめ接続する金属製の接続具３２とで構成されている。ソケット２４は図６に示すように、放電灯４０に高圧パルスを印加して放電灯４０を始動させるイグナイタ回路部２３を内蔵している。ソケットカバー２５、２６は、ソケット２４を前後から挟みこむように嵌合し、前面側ソケットカバー２５と背面側ソケットカバー２６は相互に電気的に接続されている。ハーネス２７は、シールドメッシュ２８で覆われており、シールドメッシュ２８の一端は、ソケットカバー２５、２６にかしめられ、電気的に接続されている。

一方、シールド部材３０、３１はいずれも底部にハーネス２７を通す挿通部を有する箱形であり、出力カプラ２９に開口が向くようにハーネス２７に挿通部を通している。シールド部材３０、３１は出力カプラ２９よりも先にハーネス２７に挿通部を通し、その後出力カプラ２９をハーネス２７に接続している。そして、シールド部材３１が出力カプラ２９に被さり、シールド部材３０はシールド部材３１に冠合し、シールド部材３０の周縁４９がシールド部材３１の折り返し部５０に差し込まれる。また、シールド部材３０の挿通部の縁部に設けた筒部５１の外周にシールドメッシュ２８の下端を被せ、接続具３２によってかしめられ、電気的に接続される。なお、ソケットカバー２５、２６、シールドメッシュ２８およびシールド部材３０、３１によりノイズシールド部材が構成される。

図７および図８に示すように、出力ハーネス部２の出力カプラ２９は、蓋５の出力用開口部２０内に位置する出力コネクタ１５に差し込まれて嵌合する。このときシールド部材３１の折り返し部５０は、出力用開口部２０の周壁４８と電気的に接触し、一部はアース板１８を介して周壁４８と接触している。

図９は、出力ハーネス部２のソケット２４に放電灯４０を装着し、自動車の灯体５３に取付けた状態である。ソケット２４は灯体５３の後端開口部より内部のリフレクタ５４に取付け、放電灯４０はリフレクタ５４内に通している。インバータ部１は灯体５３の後端開口部を塞ぐように取付けられる。

以上のように、第１の実施の形態によれば、出力ハーネス部２のシールドメッシュ２８とインバータ部１のケース４２とが、点灯回路部４１のアース部１０ａ、１１ａに接続されたアース板１８を介して、電気的に接続されることになり、放電灯４０から発生されるノイズの帰還ループすなわち、放電灯４０→シールドメッシュ２８→アース板１８→アース部（電源グランド）１１ａ→ハーネス２７→ソケット２４→放電灯４０の経路が、ケース４２を経ないので従来と比べて短く構成することが可能となり、その経路におけるインピーダンスも低減され、ノイズ成分がシールドされたループ内を流れやすくなり、空中へ幅射されるノイズが低減される。

この発明の第２の実施の形態を図１０により説明する。第２の実施の形態では、点灯回路部４１のアース部１０ａ、１１ａを相互に別の箇所でケース本体３とねじ４４、７２で接続している。実装基板４の穴１７とは別の位置にねじ７２を通すための穴を設け、その穴に対応してケース本体３にねじ孔のある突部６２を形成し、また実装基板４の穴の縁部に入力フィルタ部１０のアース部１０ａに接続された導電パターンを延出し、突部６２に接触させて、ねじ７２を突部６２のねじ孔に締めつけることによりアース部１０ａをケース本体３に電気的に接続している。ねじ４４による電気的接続は第１の実施の形態と同様であるが、出力フィルタ部１１のアース部１１ａのみが接続されている。したがって、出力フィルタ部１１では、アース板１８を介して、ケース本体３と電気的に接続され、またシールドされた出力ハーネス部２とも電気的に接続されている。

その他の構成は第１の実施の形態と同様であり、かつ同様な効果がある。

この発明の第３の実施の形態を図１１および図１２により説明する。すなわち、第１の実施の形態において、インバータ部１における蓋５は、出力ハーネス部２の出力カプラ２９を通すための出力用開口部２０よりケース本体３の底面に向けてＬ字状の取り付けリブ６３を延出し、これをアース板１８の代わりにしている。取り付けリブ６３は先端の折曲片６４の中央に穴があり、ケース本体３に嵌合した際に折曲片６４が実装基板４に接触し、折曲片６４の穴が実装基板４の穴部１７と整合し、これらにねじ４４を通して突部４５のねじ孔に締付け、点灯回路部４１のアース部１０ａ、１１ａおよびケース本体３の周壁４８と電気的に接触するとともに蓋５を固定している。なお、ねじ４４をねじ締めするためのドライバは出力用開口部２０を通して斜めにしてねじ締めすることができるが、蓋５にドライバ挿通用の穴を設けてもよい。

この実施の形態によれば、蓋５と一体に設けた取り付けリブ６３がアース板１８の役割を果たすため、アース板１８が不要となるので部品点数が減り、組立時の作業性が向上し、加工費の低減も図ることができる。その他は第１の実施の形態と同様である。

この発明の第４の実施の形態を図１３および図１４により説明する。すなわち、第１の実施の形態においてアース板１８に代えて、インバータ部１におけるケース本体３は、点灯回路部４１のアース部１０ａ、１１ａを接続するねじ４４が螺合される突部４５の近傍の内底面に支柱６５を一体に立設している。実装基板４には支柱６５を通すため穴６６を形成している。支柱６５の上端はシールド部材３１の折り返し部５０と蓋５の周壁４８の内面の突起４８ａとに接触し電気的に接続されている。このため、アース部１０ａ、１１ａとシールド部材３１とは突部４５および支柱６５を介して電気的に接続される。

この実施の形態によれば、ノイズの帰還ループではケース本体３の突部４５から支柱６５に至る経路を通るが、その距離は短いのでインピーダンスは小さい。また支柱６５をケース本体３に一体に設けているため、アース板１８が不要となるので、部品点数が減り組立時の作業性が向上し、加工費の低減も図ることができる。その他は第１の実施の形態と同様である。

この発明の第５の実施の形態を図１５および図１６により説明する。すなわち、第１の実施の形態においてアース板１８に代えて、シールド部材３１の下端よりＬ字状の接続部６７が一体に延びており、接続部６７の先端の折曲片６８に設けた穴が実装基板４の穴部１７に整合し、ねじ４４により突部４５のねじ孔に締付けられて固定される。これにより、点灯回路部４１のアース部１０ａ、１１ａが、シールド部材３１の接続部６７およびケース本体３と電気的に接続される。

この実施の形態によれば、アース板１８が不要となるため、部品点数が減り組立時の作業性が向上し、加工費の低減も図ることができる。その他は第１の実施の形態と同様である。

この発明の第６の実施の形態を図１７から図１９により説明する。すなわち、第１の実施の形態においてアース板１８に代えて、出力コネクタ１５が金属製の筒体７０で囲まれており、筒体７０の下端部は実装基板４に当接し、上端部はシールド部材３１の折り返し部５０と周壁４８との間に圧入されている。筒体７０の下端部より延出片７１が延出し、延出片７１に設けた穴を実装基板４の穴部１７と整合し、穴部１７を通してねじ４４を突部４５のねじ孔にねじ締めしている。これにより、点灯回路部４１のアース部１０ａ、１１ａが、筒体７０を介してシールド部材３１と電気的に接続されている。

この実施の形態によれば、出力コネクタ１５を筒体７０で覆うことにより、出力カプラ１５のシールド部材３１との接続を強固にすることができる。その他は第１の実施の形態と同様である。

この発明の第７の実施の形態を図２０および図２１により説明する。すなわち、第１の実施の形態においてアース板１８に代えて、出力ハーネス部２のシールドメッシュ２８とインバータ部１の出力コネクタ１５の１つの端子１５ａを導線たとえばハーネス５７により接続したものであり、ハーネス５７の両端の接続部は溶接により接続されている。ハーネス５７は例えば真線としてすずめっき軟銅線やニッケル線等の金属製の導線が用いられる。端子１５ａから実装基板４の穴部１７に導電パターンが延出するか、あるいはアース部１０ａ、１１ａに接続された導電パターンに端子１５ａが接続されており、穴部１７を通してねじ４４をケース本体３の突部４５のねじ孔にねじ締めして実装基板４を固定することにより、端子１５ａが点灯回路部４１のアース部１０ａ、１１ａと電気的に接続されるとともにケース本体３と接続される。その他は第１の実施の形態と同様であり、かつ同様の効果がある。

なお、ハーネス５７は溶接により接続しているが、シールドメッシュ２８の接続具３２にて同時にかしめても差し支えないし、出力コネクタ１５に対して端子１５ａに接触接続する構成でもよい。さらにハーネス５７は上記のように出力カプラ２９に差し込み、実装基板４に実装されている出力コネクタ１５を介して、点灯回路部４１のアース部１０ａ、１１ａを接続しているが、ハーネス５７そのものに丸端子を設けてねじ４４により実装基板４にとも締めしてもよい。

また、上記実施の形態において、入力フィルタ部１０および出力フィルタ部１１の構成は、ケース４２に接続してノイズ成分を除去するものであれば、コンデンサ、コイルおよび抵抗等を介して接続しても構わない。

この発明の第１の実施の形態の外観斜視図である。 インバータ部の斜視図である。 インバータ部の分解斜視図である。 出力ハーネス部の斜視図である。 出力ハーネス部の斜視図である。 点灯回路部およびソケット内の回路部の回路図である。 インバータ部の断面図である。 その部分拡大図である。 灯体の断面図である。 第２の実施の形態のインバータ部の断面図である。 第３の実施の形態のインバータ部の断面図である。 その部分拡大図である。 第４の実施の形態のインバータ部の断面図である。 その部分拡大図である。 第５の実施の形態のインバータ部の断面図である。 その部分拡大図である。 インバータ部の平面図である。 第６の実施の形態のインバータ部の断面図である。 その部分拡大図である。 第７の実施の形態のインバータ部の断面図である。 その部分拡大図である。 従来例の斜視図である。

符号の説明

１ インバータ部
２ 出力ハーネス部
３ ケース本体
４ 実装基板
５ 蓋
１０ａ アース部
１１ａ アース部
１２ 直流電源
１５ 出力コネクタ
１７ 穴部
１８ アース板
２０ 出力用開口部
２４ ソケット
２５ 前面側ソケットカバー
２６ 背面側ソケットカバー
２７ ハーネス
２８ シールドメッシュ
２９ 出力カプラ
３０ シールド部材
３１ シールド部材
４０ 放電灯
４１ 点灯回路部
４２ ケース
４６ 入力コネクタ
５７ ハーネス
６３ 取り付けリブ
６５ 支柱
６７ 接続部
７０ 筒体

Claims (2)

1. 点灯回路を構成する部品を実装した実装基板と、出力用開口部を有し前記実装基板を収納する導電性のケースと、前記出力用開口部を通して前記実装基板上の前記点灯回路の出力部に一端側が接続された出力線と、前記出力線の他端側に接続されて始動用の高圧パルスを出力するパルス発生回路部を内蔵した放電灯用のソケットと、前記出力線および前記ソケットを覆うノイズシールド部材と、前記実装基板上の前記点灯回路のアース部と前記ケースとの間および前記アース部と前記ノイズシールド部材との間を電気的に接続する接続部材とを備え、前記実装基板上の前記点灯回路の入力部に入力フィルタ部を有し、前記点灯回路の出力部に出力フィルタ部を有し、前記アース部は前記入力フィルタ部および前記出力フィルタ部のアース部であり、前記実装基板上の同じ箇所で前記接続部材により前記ケースに接続されている放電灯点灯装置。
2. 点灯回路を構成する部品を実装した実装基板と、出力用開口部を有し前記実装基板を収納する導電性のケースと、前記出力用開口部を通して前記実装基板上の前記点灯回路の出力部に一端側が接続された出力線と、前記出力線の他端側に接続されて始動用の高圧パルスを出力するパルス発生回路部を内蔵した放電灯用のソケットと、前記出力線および前記ソケットを覆うノイズシールド部材と、前記実装基板上の前記点灯回路のアース部と前記ケースとの間および前記アース部と前記ノイズシールド部材との間を電気的に接続する接続部材とを備え、前記実装基板上の前記点灯回路の入力部に入力フィルタ部を有し、前記点灯回路の出力部に出力フィルタ部を有し、前記アース部は前記入力フィルタ部および前記出力フィルタ部のアース部であり、前記実装基板上の互いに別の箇所で前記ケースに接続され、前記出力フィルタ部の前記アース部のみ前記接続部材を介して前記ケースに接続されている放電灯点灯装置。

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