(57)【要約】【課題】  発熱部品からの周辺電子部品への放散熱の影響を低減し、かかる発熱部品近傍でも、各電子部品が所定の使用温度範囲内で支障なく使用可能な車載用の放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】  直流電源１と、トランス２を用いて直流電源１からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部３及びこの昇圧した電圧を変換し低周波電力として放電灯５に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部６を備えたインバータ部７を構成するに必要な電子部品を実装したプリント実装基板８とを具備し、プリント実装基板８を収容するケースボディ９の内側に充填材層１１を有する放電灯点灯装置において、プリント実装基板８上に搭載されているトランス２が、電気絶縁性の低熱伝導率層１３で前記充填材層１１から隔離されているので、トランス２で発熱した熱は伝導し難くなり、他の電子部品への放散熱の影響を低減し得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部及び同ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、前記充填材層よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層で前記充填材層から隔離されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記低熱伝導率層が、空気層を含んでなることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部及び同ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、コア部を空気層を介して包囲する電気絶縁性部材により前記充填材層から隔離されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部及び同ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記トランスが、前記充填材層中の前記プリント実装基板上に立設した電気絶縁性の土台の頂部に設置されるとともに、空気層に包囲され、前記充填材層から隔離されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記土台内部の前記プリント実装基板上に第二の空気層を有することを特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記土台内部の前記プリント実装基板上に電子部品を実装したことを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車載用の放電灯点灯装置のように使用温度範囲を広く要求される放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の前照灯等に代表される車載用途の照明器具においては、要求される使用温度範囲が低温から高温まで非常に幅が広いという特徴がある。また、近年の小型車の普及に伴い、小型軽量化が達成され、高機能の放電灯点灯装置が求められている。ここで、図７は、従来例（特開平２００２−３６７４１３号公報等）に係る放電灯点灯装置Ｐの要部の構成を示す概略断面図である。一方、放電灯点灯装置Ｐの回路構成は、下記図１に示す放電灯点灯装置Ａのものと全く同様である。
【０００３】
すなわち、かかる放電灯点灯装置Ｐを構成している電子部品は、それぞれに使用温度範囲が規定されている。コイル類やスイッチング素子等の半導体部品は比較的高温で使用しても支障はない。しかし、車載用では周囲温度が１０５℃以下での使用が要求される一方、回路効率やノイズの影響を考慮して、下記図１に示すトランス２、スイッチング素子１２、ダイオード１８等は可能な限り近接配置する構成が採用されている。その結果、発熱部品からの放散熱の影響を最小限に抑制し得るプリント基板の実装構造が必要とされる。
【０００４】
そのため、例えば、特開平２００２−３６７４１３号公報では、図７に示す様にプリント実装基板をケースボディに収容した状態で充填材を充填し、電子部品の周辺は充填材が隙間なく介在し、発熱部品個々の熱を放散させる方法が開示されているが、充填材の熱伝導率が高いため、周辺の電子部品への放散熱の影響が大きく、発熱部品周辺の電子部品の使用温度範囲内での使用を確保するのが難しいという問題があった。
【特許文献１】特開平２００２−３６７４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、発熱部品からの周辺電子部品への放散熱の影響を低減し、かかる発熱部品近傍でも、各電子部品が所定の使用温度範囲内で支障なく使用可能な車載用の放電灯点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部及び同ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、前記充填材層よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層で前記充填材層から隔離されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、請求項１記載の放電灯点灯装置において、前記低熱伝導率層が、空気層を含んでなることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部及び同ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、コア部を空気層を介して包囲する電気絶縁性部材により前記充填材層から隔離されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部及び同ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記トランスが、前記充填材層中の前記プリント実装基板上に立設した電気絶縁性の土台の頂部に設置されるとともに、空気層に包囲され、前記充填材層から隔離されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、請求項４記載の放電灯点灯装置において、前記土台内部の前記プリント実装基板上に第二の空気層を有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、請求項５記載の放電灯点灯装置において、前記土台内部の前記プリント実装基板上に電子部品を実装したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の放電灯点灯装置では、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部及び同ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、前記充填材層よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層で前記充填材層から隔離されているので、前記トランスで発熱した熱は伝導し難くなり、他の電子部品への放散熱の影響を低減し得ることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。なお、本発明の放電灯点灯装置は、下記の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態である放電灯点灯装置Ａの回路図である。一方、図２は、本発明の第１の実施形態である放電灯点灯装置Ａの要部の構成を示す概略断面図である。すなわち、本実施形態の放電灯点灯装置Ａは、図１、図２に示すように、直流電源１と、トランス２を用いて直流電源１からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部３及びこのＤＣ／ＤＣコンバータ部３からの電圧を制御回路４からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯５に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部６を備えたインバータ部７を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板８とを具備し、前記プリント実装基板８を収容するケースボディ９の内側に充填材１０を充填してなる充填材層１１を有する放電灯点灯装置である。さらに、本実施形態の放電灯点灯装置Ａは、イグナイタ回路２０と取り付けフランジ２１とを具備している。ここで、直流電源１は、車載用のバッテリー等からなる電源である。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は直流電源１からの入力電圧を昇圧し、負荷である放電灯５への供給電力を制御する直流昇圧回路であり、トランス２と、スイッチング素子１２、ダイオード１８及びコンデンサ１９から構成される。一方、制御回路４により、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３、ＤＣ／ＡＣコンバータ部６を制御しうる。また、イグナイタ回路２０により負荷である放電灯５の起動時高圧パルスを印加できることとなる。さらに、取り付けフランジ２１は前記ケースボディ９の開口を開塞する形状に形成され、車両の灯体に取り付けられる。なお、充填材１０としては、特に制限はないが、付加反応硬化型シリコン樹脂等が好適に使用可能である。
【００１５】
この場合において、プリント実装基板８上に搭載されているトランス２であるトランス２ａ（図３参照）が、充填材層１１よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層１３で前記充填材層から隔離されているものである。〔クレーム１〕
ここでは、低熱伝導率層１３は、充填材層１１（熱伝導率σ１）よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率の樹脂等で形成された電気絶縁性部材１７である（トランス２ａの）ボビン部１４及び典型的な低熱伝導率層である空気層１５（熱伝導率σ２：σ２＜σ１）で構成されている。したがって、本実施形態では、低熱伝導率層１３が、空気層１５を含んでなるものである。〔クレーム２〕
すなわち、本実施形態では、プリント実装基板８上に搭載されているトランス２ａが、（トランス２ａの）コア部１６を空気層１５を介して包囲する電気絶縁性部材１７である（トランス２ａの）ボビン部１４により充填材層１１から隔離されているものである。〔クレーム３〕そうすることにより充填材層１１〔熱伝導率σ１（シリコン充填材：０．１〜１Ｗ／ｍＫ）〕を経由して、トランス２からの熱が伝わっていたものが、空気層１５〔熱伝導率σ２（０．００７Ｗ／ｍＫ）〕が、介在することによりトランス２で発熱した熱は、全体として伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響を低減し得ることとなる。
【００１６】
したがって、かかる構造を有する放電灯点灯装置Ａでは、発熱部であるトランス２ａ（特に、コア部１６）の周辺を、空気層１５を介して、電気絶縁性部材１７である（トランス２ａの）ボビン部１４が包囲し、トランス２ａを空気層１５を含んでなる低熱伝導率層１３により充填材層１１から隔離し得る結果、本実施形態では、トランス２であるトランス２ａで発熱した熱が、充填材層１１を経由して伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響を低減し得ることとなる。
【００１７】
［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態である放電灯点灯装置Ｂの要部の構成を示す概略断面図である。一方、放電灯点灯装置Ｂの回路構成は、上記図１に示した放電灯点灯装置Ａのものと全く同様である。すなわち、本実施形態の放電灯点灯装置Ｂは、直流電源１と、トランス２を用いて直流電源１からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部３及びこのＤＣ／ＤＣコンバータ部３からの電圧を制御回路４からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯５に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部６を備えたインバータ部７を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板８とを具備し、前記プリント実装基板８を収容するケースボディ９の内側に充填材１０を充填してなる充填材層１１を有する放電灯点灯装置である。さらに、本実施形態の放電灯点灯装置Ｂは、イグナイタ回路２０と取り付けフランジ２１とを具備している。
【００１８】
この場合において、プリント実装基板８上に搭載されているトランス２であるトランス２ｂが、充填材層１１よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層１３で前記充填材層から隔離されているものである。〔クレーム１〕
ここでは、低熱伝導率層１３は、充填材層１１（熱伝導率σ１）よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率の樹脂等で形成された土台２２及び典型的な低熱伝導率層である空気層１５（熱伝導率σ２：σ２＜σ１）で構成されている。したがって、本実施形態では、低熱伝導率層１３が、空気層１５を含んでなるものである。〔クレーム２〕
すなわち、本実施形態では、プリント実装基板８上に搭載されているトランス２ｂが、充填材層１１中のプリント実装基板８上に立設した電気絶縁性の土台２２の頂部２３に設置されるとともに、空気層１５に包囲され、充填材層１１から隔離されているものである。〔クレーム４〕そうすることにより充填材層１１〔熱伝導率σ１（シリコン充填材：０．１〜１Ｗ／ｍＫ）〕を経由して、トランス２からの熱が伝わっていたものが、空気層１５〔熱伝導率σ２（０．００７Ｗ／ｍＫ）〕が、介在することによりトランス２で発熱した熱は、全体として伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響が低減される。
【００１９】
したがって、かかる構造を有する放電灯点灯装置Ｂでは、発熱部であるトランス２ｂを空気層１５（及び、電気絶縁性の土台２２）を含んでなる低熱伝導率層１３により充填材層１１から隔離し得る結果、本実施形態では、トランス２であるトランス２ｂで発熱した熱が、充填材層１１を経由して伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響を低減し得ることとなる。
【００２０】
［第３の実施形態］
図５は、本発明の第３の実施形態である放電灯点灯装置Ｃの要部の構成を示す概略断面図である。一方、放電灯点灯装置Ｃの回路構成は、上記図１に示した放電灯点灯装置Ａのものと全く同様である。すなわち、本実施形態の放電灯点灯装置Ｃは、基本的には、上記第２の実施形態である放電灯点灯装置Ｂと類似の構成を有するものであり、具体的には、放電灯点灯装置Ｂの土台２２の内部のプリント実装基板８上に第二の空気層２４を有することを特徴とするものである。
【００２１】
すなわち、かかる構造を有する放電灯点灯装置Ｃでは、上記第２の実施形態である放電灯点灯装置Ｂの奏する上記効果に加えて、土台２２の内部のプリント実装基板８上の第二の空気層２４が、介在することによりトランス２で発熱した熱は、さらに伝導し難くなり、他の電子部品への放散熱の影響が一層低減される。
【００２２】
したがって、かかる構造を有する放電灯点灯装置Ｃでは、発熱部であるトランス２ｂを空気層１５、及び、第二の空気層２４（さらには、電気絶縁性の土台２２）を含んでなる低熱伝導率層１３により充填材層１１から隔離し得る結果、本実施形態では、トランス２であるトランス２ｂで発熱した熱が、充填材層１１を経由して伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響を低減し得ることとなる。
【００２３】
［第４の実施形態］
図６は、本発明の第４の実施形態である放電灯点灯装置Ｄの要部の構成を示す概略断面図である。一方、放電灯点灯装置Ｄの回路構成は、上記図１に示した放電灯点灯装置Ａのものと全く同様である。すなわち、本実施形態の放電灯点灯装置Ｄは、基本的には、上記第３の実施形態である放電灯点灯装置Ｃと類似の構成を有するものであり、具体的には、放電灯点灯装置Ｃの土台２２の内部のプリント実装基板８上に電子部品２５を実装したことを特徴とするものである。
【００２４】
このように、放電灯点灯装置Ｃの土台２２の内部のプリント実装基板８上に電子部品２５を実装できる結果、プリント実装基板８上の実装面積のさらなる有効利用が可能となり、ひいては、プリント実装基板８の小型化、放電灯点灯装置Ｄの小型化に寄与し得ることとなる。
【００２５】
以上のように、本発明の放電灯点灯装置では、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部及び同ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するＤＣ／ＡＣコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、前記充填材層よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層で前記充填材層から隔離されているので、前記トランスで発熱した熱は伝導し難くなり、他の電子部品への放散熱の影響を低減し得ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態である放電灯点灯装置Ａの回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である放電灯点灯装置Ａの要部の構成を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である放電灯点灯装置Ａに使用されるトランス２ａの要部の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である放電灯点灯装置Ｂの要部の構成を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態である放電灯点灯装置Ｃの要部の構成を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態である放電灯点灯装置Ｄの要部の構成を示す概略断面図である。
【図７】従来例に係る放電灯点灯装置Ｐの要部の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    直流電源
２    トランス
２ａ  トランス
２ｂ  トランス
２ｃ  トランス（従来例）
３    ＤＣ／ＤＣコンバータ部
４    制御回路
５    放電灯
６    ＤＣ／ＡＣコンバータ部
７    インバータ部
８    プリント実装基板
９    ケースボディ
１０    充填材
１１    充填材層
１２    スイッチング素子
１３    低熱伝導率層
１４    ボビン部（トランス２ａ）
１５    空気層
１６    コア部（トランス２ａ）
１７    電気絶縁性部材
１８    ダイオード
１９    コンデンサ
２０    イグナイタ回路
２１    取り付けフランジ
２２    土台
２３    頂部（土台２２）
２４    第二の空気層
２５    電子部品
Ａ      放電灯点灯装置
Ｂ      放電灯点灯装置
Ｃ      放電灯点灯装置
Ｄ      放電灯点灯装置
Ｐ      放電灯点灯装置（従来例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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