(57)【要約】【課題】放電灯を支持する支持部材と放電灯に電力を供給する回路基板とを有する放電灯ユニットにおいて、放電灯からの熱が回路基板に達することをより確実に防止できるようにする。【解決手段】放電灯ユニット１において、ケース部材１５は、回路基板１３を内部に保持するとともに放電灯支持部２１をケース部材の外部に露出した状態で保持し、分離壁３１は、放電灯支持部２１と回路基板１３との間においてケース部材１５の内部の空間を分離する。そして、分離壁３１と回路基板１３との間には、中空部３２が形成されている。よって、放電灯１１によって放電灯支持部２１が熱せられたとしても、その伝導熱を分離壁３１によって遮断することができる。また、分離壁３１と回路基板１３との間に、中空部３２を形成しているので、放電灯１１による熱が回路基板１３に伝導され難くすることができる。【選択図】図１
2010170889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯を支持する支持部材と、前記支持部材に支持された放電灯に電力を供給するための回路基板と、を備えた放電灯ユニットであって、
前記回路基板を内部に保持するとともに前記支持部材を外部に露出した状態で保持するケース部材と、
前記支持部材と前記回路基板との間において前記ケース部材の内部の空間を分離する分離壁と、
を備え、
前記分離壁と前記回路基板との間には、中空部が形成されていること、
を特徴とする放電灯ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の放電灯ユニットにおいて、
前記ケース部材は、前記支持部材と前記分離壁とを離間させて保持すること
を特徴とする放電灯ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放電灯ユニットにおいて、
前記分離壁の支持部材側には、当該分離壁を底部としたお椀型を有する部品載置部が形成されていること
を特徴とする放電灯ユニット。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載の放電灯ユニットにおいて、
前記中空部と当該放電灯ユニットの外部とを繋げる開口部、
を備えていることを特徴とする放電灯ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の放電灯ユニットにおいて、
前記開口部は、少なくとも前記中空部内の空気の対流方向の両側に備えられていること
を特徴とする放電灯ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯を支持する支持部材と放電灯に電力を供給する回路基板とを有する放電灯ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記放電灯ユニットとして、放電灯によって発生する熱が回路基板に伝導し難くするために、回路基板を収納するケースの材質を熱伝導し難い材質に変更する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０２２７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記放電灯ユニットにおいて、放電灯を支持する支持部材は、ケースの外壁部と一体に構成されている。このため、ケースの外壁部が放電灯によって熱せられると、伝導熱によって、回路基板が熱せられることを防ぐことはできない。
【０００５】
そこで、このような問題点を鑑み、放電灯を支持する支持部材と放電灯に電力を供給する回路基板とを有する放電灯ユニットにおいて、放電灯からの熱（熱伝導）が回路基板に達することを、より確実に防止できるようにすること本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために成された請求項１に記載の放電灯ユニットにおいて、ケース部材は、回路基板を内部に保持するとともに支持部材を当該ケース部材の外部に露出した状態で保持し、分離壁は、支持部材と回路基板との間においてケース部材の内部の空間を分離する。そして、分離壁と回路基板との間には、中空部が形成されている。
【０００７】
このような放電灯ユニットによれば、分離壁を備えているので、放電灯によって支持部材が熱せられたとしても、その伝導熱を分離壁によって遮断することができる。また、本発明の放電灯ユニットでは、分離壁と回路基板との間に、一般的に利用される金属や樹脂等の物質よりも熱伝導率の低い空気によって満たされた中空部を形成しているので、放電灯による熱が回路基板に伝導され難くすることができる。よって、放電灯からの熱が回路基板に達することを確実に防止することができる。
【０００８】
なお、本発明の「回路基板」は、いわゆるモールドＩＣ等、例えば樹脂等の被覆部材で覆われた構成であってもよいし、被覆部材等で覆われていない状態であってもよい。
【０００９】
ところで、請求項１に記載の放電灯ユニットにおいて、ケース部材は、請求項２に記載のように、支持部材と分離壁とを離間させて保持してもよい。つまり、ケース部材は、支持部材と分離壁とが接触することなく保持すればよい。
【００１０】
このような放電灯ユニットによれば、支持部材と分離壁とが接触していないので、支持部材から分離壁への直接的な熱伝導を防止することができる。よって、分離壁の温度上昇を抑制することができ、中空部における空気の温度上昇も抑制することができるので、この空気によって回路基板が熱せられることを防止することができる。
【００１１】
また、請求項１または請求項２に記載の放電灯ユニットにおいては、請求項３に記載のように、分離壁の支持部材側には、分離壁を底部としたお椀型を有する部品載置部が形成されていてもよい。
【００１２】
このような放電灯ユニットによれば、部品載置部に当該放電灯ユニットを構成する構成部品（回路部品）の少なくとも一部を載置することができる。しかも、部品載置部はお椀型に形成されているので、部品載置部に部品を載置してから、例えばポッティング樹脂等、部品を固定するための物質を部品載置部に流入させることができる。この際、部品載置部は、分離壁において中空部とは反対側の支持部材側に形成されているので、部品を固定するための物質を部品載置部に流入させたとしても、中空部が部品を固定するための物質によって満たされることはない。つまり、熱伝導率の低い中空部を確保することができる。
【００１３】
なお、本発明において「お椀型」とは、底部を取り囲む側壁部を備え、かつ側壁部において底部と反対側が開口した形状をいう。つまり、部品載置部に液体を注ぎ込んでもこの液体が漏れない形状をいう。
【００１４】
さらに、請求項１〜請求項３の何れかに記載の放電灯ユニットにおいては、請求項４に記載のように、中空部と当該放電灯ユニットの外部とを繋げる開口部を備えていてもよい。
【００１５】
このような放電灯ユニットによれば、放電灯に熱せられた中空部内の空気が開口部を介して放電灯ユニットの外部に逃れることができる。よって、熱せられた空気を介して回路基板が熱せられることを防止することができる。
【００１６】
加えて、請求項４に記載の放電灯ユニットにおいて、開口部は、請求項５に記載のように、少なくとも中空部内の空気の対流方向の両側に備えられていてもよい。
【００１７】
このような放電灯ユニットによれば、開口部が中空部内の空気の対流方向の両側に備えられているので、中空部内の空気が放電灯ユニット外の空気と入れ替わり易くすることができる。なお、対流方向とは、中空部内の空気が自然対流する場合には概ね上下方向を表し、中空部内の空気がファンや車両の走行風等によって強制対流する場合にはその強制対流の方向を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】放電灯ユニットの中央断面図である。
【図２】放電灯を発光させる発光回路を示す回路図である。
【図３】ケース部材を放電灯側から透視した状態を示す説明図（ａ）、およびそのＡ−Ａ断面図である（ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
【００２０】
図１は、本発明が適用された放電灯ユニット１の中央断面図である。放電灯ユニット１は、図１に示すように、ケース部材１５に、放電灯１１が点灯するための電力を提供するための各構成要素を収納した構成にされている。
【００２１】
より詳細には、ケース部材１５は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属から構成されており、ＩＣチップ等の集積回路を有する回路基板１３や、コイル、コンデンサ等の回路部品を内部に収納している。また、ケース部材１５は、放電灯１１を支持する放電灯支持部２１（支持部材）を外部に露出した状態で保持している。
【００２２】
ここで、ケース部材１５は、放電灯１１が支持される側（図１では上側）の部材と、回路基板１３側（図１では下側）の部材とを突き合わせて構成されている。ケース部材１５において、放電灯１１が支持される側の部材は、外部のノイズがケース部材１５に侵入することを防止する電波シールドとして機能し、回路基板１３側の部材は、電波シールドとして機能するとともに、ケース部材１５内部の熱を外部に放熱するヒートシンクとしても機能する。
【００２３】
なお、ケース部材１５と放電灯支持部２１との間の部位においては、凹状反射面を有する反射部材（図示省略）を配置可能にされおり、この反射部材によって放電灯１１の光が前方（図１では上方）に反射する。
【００２４】
ケース部材１５の内部においては、所定形状に射出成形された成形樹脂３０によって内部の空間が複数の空間に分離されている。即ち、成形樹脂３０は、放電灯支持部２１と回路基板１３との間においてケース部材１５の内部の空間を放電灯１１の光軸方向と垂直な平面で分離する分離壁３１を備えている。
【００２５】
回路基板１３は、この分離壁３１によって仕切られた１階部分（図１では分離壁３１よりも下側の空間）に配置され、放電灯支持部２１は、この分離壁３１によって仕切られた２階部分（図１では分離壁３１よりも上側の空間）に配置されている。１階部分においては、分離壁３１と回路基板１３との間に回路部品等の構成要素が配置されていない中空部３２が形成されている。
【００２６】
この中空部３２は、開口部８１〜８３（図３参照）によって放電灯ユニット１の外部と繋げられている。なお、開口部８１〜８３は、放電灯ユニット１を車両に配置したときに、これらの開口部８１〜８３が中空部３２内の空気の対流方向の両側（例えば上下方向）に向くように設定されている。
【００２７】
ケース部材１５における２階部分は、成形樹脂３０において放電灯１１の光軸方向と平行に形成された側壁３４および複数の仕切壁３５によって多数（図１では３つ）のお椀型を有する空間が形成されている。これらのお椀型の空間は、それぞれ、回路部品を載置するための部品載置部３６を構成する。なお、「お椀型」とは、底部（分離壁３１の放電灯支持部２１側の面）を取り囲む側壁部（側壁３４および仕切壁３５）を備え、かつ側壁部において底部と反対側が開口した形状を示す。
【００２８】
これらのような各部品載置部３６には、所定の回路部品が配置された後に、ポッティング樹脂等の液体状の充填材１７が流入される。また、放電灯支持部２１は、部品載置部３６の少なくとも一部を覆う樹脂カバー部２３と一体に形成されており、樹脂カバー部２３が側壁３４や仕切壁３５に載置されることによって、放電灯支持部２１は、分離壁３１と直接的に接触することなく、分離壁３１から一定の距離を隔てて位置決めされる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、放電灯支持部２１の分離壁３１側（図１では下側）の面には、一般的な金属や樹脂よりも熱伝導率が低い断熱材１９が配置されている。また、断熱材１９と分離壁３１との間は前述の充填材１７によって満たされている。
【００３０】
このような放電灯ユニット１は、ケース部材１５の周囲において外部に突出して形成されたコネクタ５に、電源を供給する配線が接続されることによって、作動可能な状態となる。なお、放電灯支持部２１は放電灯１１からの伝導熱を遮るために、また、樹脂カバー部２３は放電灯１１からの輻射熱を遮るために、放電灯支持部２１および樹脂カバー部２３は熱伝導率がより低い材料で構成されていることが好ましい。
【００３１】
次に、放電灯ユニット１を構成する回路構成について図２を用いて説明する。図２は放電灯１１を発光させる発光回路３を示す回路図である。図２に示すように、放電灯ユニット１外には、バッテリ６およびスイッチ７が備えられており、運転者がスイッチ７をオンすることにより放電灯ユニット１にバッテリ６による電力が供給される。
【００３２】
放電灯ユニット１の発光回路３は、図２に示すように、フィルタ回路４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路４５、点灯補助回路５０、Ｈブリッジ回路５５、高電圧発生回路６０、および制御回路７０、を有している。
【００３３】
フィルタ回路４０は、入力コイル４１および入力コンデンサ４２を有している。このフィルタ回路４０は、バッテリ６から得られる電源電圧を平滑化する平滑回路として構成されている。
【００３４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路４５は、ＤＣ／ＤＣトランス４６、パワー素子であるパワーＭＯＳトランジスタ４７、ダイオード４８およびコンデンサ４９を有している。このＤＣ／ＤＣコンバータ回路４５は、電源電圧（例えば１２Ｖ）をランプ供給電圧（例えば４０Ｖ）まで昇圧するコンバータ回路として構成されている。
【００３５】
点灯補助回路５０は、電源側端子に並列に接続された２つの抵抗器５１，５２、一方の抵抗器５２に直列接続されたダイオード５３、並びに他方の抵抗器５１およびダイオード５３に接続されたテイクオーバーコンデンサ５４を備えている。点灯補助回路５０は、放電灯１１の点灯時において必要な電力を一時的に放電灯１１に供給する回路であり、テイクオーバーコンデンサ５４は必要な電力を蓄える機能を有する。
【００３６】
Ｈブリッジ回路５５は、４つのパワートランジスタ５６および電流検出抵抗として配置された抵抗器５７を備えている。Ｈブリッジ回路５５は、制御回路７０からの作動信号を受けてこれらのパワートランジスタ５６をスイッチングするドライバ５８によって制御され、この制御によってＨブリッジ回路５５からの出力が、直流から交流（ただし矩形波）に変換される。
【００３７】
高電圧発生回路６０は、高電圧発生用コンデンサ６１、スパークギャップ６２、およびスタータトランス６３、およびノイズ低減用コイル６４を有している。高電圧発生用コンデンサ６１はスタータトランス６３の１次コイル側に流す電流を充電し、スパークギャップ６２は、高電圧発生用コンデンサ６１の放電をスイッチングする。
【００３８】
そして、スタータトランス６３は放電灯１１の点灯を開始する始動電圧（例えば２５ｋＶ）を発生する。なお、スパークギャップ６２は、制御回路７０からの作動信号を受けた昇圧回路６５から高電圧が供給され、スパークギャップ６２の電圧が所定の電圧に達したタイミングで導通する。また、制御回路７０は、回路素子を制御する半導体素子を備えてなる。
【００３９】
なお、前述した回路基板１３には、発光回路３のうち、制御回路７０、Ｈブリッジ回路５５およびドライバ５８等の回路部品が搭載されている。
【００４０】
次に、ケース部材１５の内部において発光回路３を構成する回路部品の具体的な配置について図３を用いて説明する。図３（ａ）はケース部材１５を放電灯１１側から透視した状態を示す説明図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００４１】
発光回路３の回路部品の配置においては、ケース部材１５をなるべく小さくすることができるように工夫されている。即ち、図２に示した回路図においてバッテリ６の近傍に記載された回路部品（回路図の左端に近い回路部品）を、極力コネクタ５の近傍（図３（ａ）では上側）に配置するとともに、図２に示した回路図において放電灯１１の近傍に記載された回路部品（回路図の右端に近い回路部品）を、極力コネクタ５から離れた位置（図３（ａ）では下側）に配置している。
【００４２】
具体的には、フィルタ回路４０を構成する入力コイル４１および入力コンデンサ４２をコネクタ５の近傍に配置している。そして、接地端子を利用するテイクオーバーコンデンサ５４についても、コネクタ５の近傍において入力コイル４１に並べて配置している。この配置によれば、ノイズを除去する機能を有するコネクタ５の近傍にフィルタ回路４０が配置されているので、コネクタ５から入力されるノイズがケース部材１５の奥深くまで侵入することを防止することができる。
【００４３】
また、高電圧発生回路６０を構成する高電圧発生用コンデンサ６１およびスタータトランス６３は、コネクタ５から最も離れた位置に並べて配置されている。そして、高電圧発生回路６０を構成するスパークギャップ６２およびノイズ低減コイル６４は、スタータトランス６３の近傍であって、かつ回路基板１３の真上に配置されている。
【００４４】
また、図３（ｂ）に示すように、入力コイル４１、入力コンデンサ４２、テイクオーバーコンデンサ５４、高電圧発生用コンデンサ６１、スパークギャップ６２、およびノイズ低減コイル６４は、部品の高さ（図３（ｂ）における上下方向の長さ）が概ね一定になるよう設計されており、これらの回路部品は、分離壁３１の上部である２階部分に配置されている。
【００４５】
この配置によれば、２階部分の高さを、最も部品高さが高い回路部品に合わせて設定したときに、２階部分に配置される他の回路部品の上部に隙間ができてしまうことがほとんどない。従って、２階部分のデッドスペースを減少させることができる。
【００４６】
また、高電圧発生回路６０の回路部品の多くが放電灯支持部２１近傍である２階部分に配置されているので、高電圧発生回路６０と放電灯支持部２１との間の配線の長さを短くすることができる。よって、高電圧の損失を防止することができる。
【００４７】
ところで、ケース部材１５内部の１階部分であって、入力コンデンサ４２と高電圧発生回路６０の高電圧発生用コンデンサ６１との間には、比較的部品高さが高い回路部品であるＤＣ／ＤＣトランス４６が配置されている。このように部品高さが高い回路部品を１階部分に配置するようにすれば、最大で１階部分と２回部分とを足し合わせた高さを有する回路部品をケース部材１５内に効率的に収納することができる。
【００４８】
以上のように詳述した放電灯ユニット１において、ケース部材１５は、回路基板１３を内部に保持するとともに放電灯支持部２１をケース部材の外部に露出した状態で保持し、分離壁３１は、放電灯支持部２１と回路基板１３との間においてケース部材１５の内部の空間を分離する。そして、分離壁３１と回路基板１３との間には、中空部３２が形成されている。
【００４９】
このような放電灯ユニット１によれば、上記のような分離壁３１を備えているので、放電灯１１によって放電灯支持部２１が熱せられたとしても、その伝導熱を分離壁３１によって遮断することができる。また、放電灯ユニット１では、分離壁３１と回路基板１３との間に、一般的に利用される金属や樹脂等の物質よりも熱伝導率の低い空気によって満たされた中空部３２を形成しているので、放電灯１１による熱が回路基板１３に伝導され難くすることができる。よって、放電灯１１からの熱が回路基板１３に達することを確実に防止することができる。
【００５０】
また、放電灯ユニット１において、ケース部材１５は、放電灯支持部２１と分離壁３１とを離間させて保持している。つまり、放電灯支持部２１と分離壁３１とは、接触することなく保持されている。
【００５１】
このような放電灯ユニット１によれば、放電灯支持部２１と分離壁３１とが接触していないので、放電灯支持部２１から分離壁３１への直接的な熱伝導を防止することができる。よって、分離壁３１の温度上昇を抑制することができ、中空部３２における空気の温度上昇も抑制することができるので、この空気によって回路基板１３が熱せられることを防止することができる。
【００５２】
さらに、放電灯ユニット１においては、分離壁３１の放電灯支持部２１側には、分離壁３１を底部としたお椀型を有する部品載置部３６が形成されている。
【００５３】
このような放電灯ユニット１によれば、部品載置部３６に放電灯ユニット１を構成する回路部品の少なくとも一部を載置することができる。しかも、部品載置部３６はお椀型に形成されているので、部品載置部３６に部品を載置してから、例えばポッティング樹脂等、部品の耐湿性向上のための物質を部品載置部３６に流入させることができる。この際、部品載置部３６は、分離壁３１において中空部３２とは反対側の放電灯支持部２１側に形成されているので、ポッティング樹脂を部品載置部３６に流入させたとしても、中空部３２に漏れることはない。つまり、中空部３２を確保することができる。
【００５４】
また、放電灯ユニット１においては、中空部３２と当該放電灯ユニット１の外部とを繋げる開口部８１〜８３を備えていている。
【００５５】
このような放電灯ユニット１によれば、放電灯１１に熱せられた中空部３２内の空気が開口部８１〜８３を介して放電灯ユニット１の外部に逃れることができる。よって、熱せられた空気を介して回路基板１３が熱せられることを防止することができる。
【００５６】
加えて、放電灯ユニット１においては、開口部８１〜８３が中空部３２内の空気の対流方向の両側に位置するように配置される。
【００５７】
このような放電灯ユニット１によれば、開口部８１〜８３が中空部３２内の空気の対流方向の両側に備えられているので、中空部３２内の空気が放電灯ユニット１外の空気と入れ替わり易くすることができる。なお、対流方向とは、中空部３２内の空気が自然対流する場合には概ね上下方向を表し、中空部３２内の空気がファンや車両の走行風等によって強制対流する場合にはその方向を表す。
【００５８】
このような放電灯ユニット１によれば、発熱量が多い回路基板１３と回路部品との間に分離壁３１が配置されているので、発熱量が多い回路基板１３からの熱が回路部品へ伝わらないようにすることができる。
【００５９】
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００６０】
例えば、上記実施形態において、ＤＣ／ＤＣトランス４６の上部には回路部品を配置しないように構成したが、ＤＣ／ＤＣトランス４６の上部のスペースに応じて回路部品を配置するようにしてもよい。この際には、ＤＣ／ＤＣトランス４６の上面の位置が、分離壁３１の位置と概ね一致するように分離壁３１の位置を設定するようにしてもよい。つまり、ＤＣ／ＤＣトランス４６の部品高さが回路基板１３の高さと中空部３２の高さとを足し合わせた高さに設定されていれば、２階部分の部品配置に影響を与えることなく部品高さが高い回路部品を配置することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１…放電灯ユニット、３…発光回路、５…コネクタ、６…バッテリ、７…スイッチ、１１…放電灯、１３…回路基板、１５…ケース部材、１７…充填材、１９…断熱材、２１…放電灯支持部、２３…樹脂カバー部、３０…成形樹脂、３１…分離壁、３２…中空部、３４…側壁、３５…仕切壁、３６…部品載置部、４０…フィルタ回路、４１…入力コイル、４２…入力コンデンサ、４５…ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、４６…ＤＣ／ＤＣトランス、４７…パワーＭＯＳトランジスタ、４８…ダイオード、４９…コンデンサ、５０…点灯補助回路、５１…抵抗器、５２…抵抗器、５３…ダイオード、５４…テイクオーバーコンデンサ、５５…Ｈブリッジ回路、５６…パワートランジスタ、５７…抵抗器、５８…ドライバ、６０…高電圧発生回路、６１…高電圧発生用コンデンサ、６２…スパークギャップ、６３…スタータトランス、６４…ノイズ低減用コイル、６５…昇圧回路、７０…制御回路、８１〜８３…開口部。
【図２】
2010170889.tif 000003
【図１】
2010170889.tif 000004
【図３】
2010170889.tif 000005