(57)【要約】【課題】  二次側巻線に生ずる比較的高い電圧に耐えられ、したがって沿面放電やコロナ放電が防止できるトランスを有するイグナイタを備えた放電灯点灯装置を提供すること。【解決手段】  トランスＴＲにより高電圧パルスを発生させて高圧放電灯の点灯を行わせるイグナイタ１７を有する放電灯点灯装置であって、前記トランスＴＲは、軸方向にテーパを有する棒状コア２と、この棒状コア２の上に、二次側巻線３ｂが前記棒状コア２の小径の方に巻かれるように構成された一次側巻線３ａ及び二次側巻線３ｂと、この一次側巻線３ａ及び二次側巻線３ｂと前記棒状コア２の間に、前記棒状コアの小径の方が大径の方よりも厚くなるように封入された樹脂４と、を備える。【選択図】図１
2005322515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスにより高電圧パルスを発生させて高圧放電灯の点灯を行わせるイグナイタを有する放電灯点灯装置であって、
前記トランスは、
棒状コアと、
この棒状コアの上に、一層に巻かれた一次側巻線及び二次側巻線と、
前記二次側巻線と前記棒状コアの間が前記一次側巻線と前記棒状コアの間におけるよりも厚くなるように、前記一次側巻線及び二次側巻線と前記棒状コアの間に封入された樹脂と、
を備えて成ることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
トランスにより高電圧パルスを発生させて高圧放電灯の点灯を行わせるイグナイタを有する放電灯点灯装置であって、
前記トランスは、
軸方向にテーパを有する棒状コアと、
この棒状コアの上に一層で、しかもこの棒状コアの断面方向に対して平板形状を有する一次側巻線及び二次側巻線が、前記棒状コアの小径の方に前記二次側巻線が巻かれるように構成されたコイルと、
このコイルと前記棒状コアの間に封入された樹脂と、
を備えて成ることを特徴とする放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前照灯などの放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に係わり、特にこの放電灯点灯装置のイグナイタに有するトランスの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車載用の放電灯点灯装置は、例えば、特許文献１に開示されているように、直流電源の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータにより高電圧に変換した後、ＤＣ／ＡＣコンバータで交流に変換し、その後、トランスを有するイグナイタで更に高い高圧パルス電圧を発生させてＨＩＤ（High Intensity Discharge）バルブなどの放電灯に供給して放電を行っている。
【特許文献１】特開２００３−２０３５１７公報（第５頁、図８、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のように、イグナイタを構成するトランスの一次側巻線に矩形波などの交流を供給して二次側巻線に高電圧を生じさせるが、二次側巻線に発生する電圧が高過ぎると、この巻線に沿面放電やコロナ放電が生ずる恐れがあり、したがって放電灯に供給する電力は自ずから制限される。したがって放電灯に高い電圧を加えることができなく、放電灯の点灯開始を容易にしかも速く行うことができないという、問題があった。
【０００４】
本発明は上述のようにイグナイタのトランスの沿面放電やコロナ放電を防止するために放電灯に比較的高圧を印加できない、従来の放電灯点灯装置の問題点に鑑みてなされたもので、二次側巻線に生ずる比較的高い電圧に耐えられ、したがって沿面放電やコロナ放電が防止できるトランスを有するイグナイタを備えた放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１によれば、トランスにより高電圧パルスを発生させて高圧放電灯の点灯を行わせるイグナイタを有する放電灯点灯装置であって、前記トランスは、棒状コアと、この棒状コアの上に、一層に巻かれた一次側巻線及び二次側巻線と、前記二次側巻線と前記棒状コアの間が前記一次側巻線と前記棒状コアの間におけるよりも厚くなるように、前記一次側巻線及び二次側巻線と前記棒状コアの間に封入された樹脂と、を備えて成ることを特徴とする放電灯点灯装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、二次側巻線の方に多くの樹脂が封入されることになり、二次側巻線に生ずる比較的高い電圧に耐えられ、したがって沿面放電やコロナ放電が防止できるトランスを有するイグナイタを備えた放電灯点灯装置が得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１に本発明一実施形態の構成例を示す。図１（ａ）〜（ｅ）に本発明一実施形態の放電灯点灯装置におけるトランスの構成例を示す。
【０００８】
図１（ａ）は、トランスＴＲの電気的構成を示し、図１（ｂ）はトランスＴＲの外観を、図１（ｃ）はこのトランスＴＲをＡ方向から見た図、図１（ｄ）はこのトランスＴＲの断面図、図１（ｅ）は巻線部分の拡大断面図を示す。
【０００９】
このトランスＴＲは、後述するテーパを有する棒状コア２と、この棒状コア２に巻かれた、ｎ１対ｎ２の巻線比の一次側巻線３ａ及び二次側巻線３ｂと、これらの一次側巻線３ａ及び二次側巻線３ｂと棒状コア２間に封入された樹脂４とから成っており、一次側巻線３ａ及び二次側巻線３ｂは、図１（ｅ）に示すように、棒状コア２の断面方向に対して平板形状を有し、棒状コア２の樹脂４上に一層に巻かれている。
【００１０】
寸法に関しては例えば、棒状コア２の長さｄ１は３０．０ｍｍ、一次側コイル及び二次側コイルの全長ｄ２は２８．０ｍｍであり、一次側巻線３ａ及び二次側巻線３ｂの巻線比ｎ１：ｎ２は、例えば、３ターン対２００ターンである。
【００１１】
棒状コア２は、一次側巻線３ａの方が太く、二次側巻線３ｂの方が細い、いわゆるテーパ形状を有しており、その寸法は例えば一次側巻線３ａ端の直径φ１が８．０ｍｍ、二次側巻線３ｂ端の直径φ２が７．９ｍｍである。
【００１２】
なお、棒状コア２における一次側巻線端と二次側巻線端の直径の差は、０．１ｍｍから０．５ｍｍ程度あれば良好な結果が得られることが確かめられた。
【００１３】
上記のような構造のトランスＴＲを製造するには、まず所定のテーパを有する棒状コア２を作製する。次に一次側巻線３ａと二次側巻線３ｂから成り、所定の直径を有するコイルを作製する。次に、このコイルの二次側巻線３ｂの方から上記棒状コア２を通し固定する。そして、上記コイルの二次巻線側からコイルと棒状コア２の間に樹脂４を充填、封入する。
【００１４】
このように製造すれば、棒状コア２を上記コイルに通すことが容易であり、しかも比較的空間に余裕のある二次巻線側からコイルと棒状コアの間に樹脂を入れるので樹脂の充填が容易であり、しかも放電を有効に防ぐ効果のあるトランスを、比較的簡単に製造できる利点がある。
【００１５】
上述の構造を有するトランスＴＲは、例えば図２に示す回路の放電灯点灯装置における、図３に示すイグナイタに用いられる。
【００１６】
図２において、１１は直流電圧源であり、この電圧源１１はＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給し、ここで直流電圧源１１の電圧を、例えば３６０Ｖ〜４００Ｖ程度に昇圧する。昇圧された電圧はＤＣ／ＡＣインバータ１３に供給し、例えばスイッチング素子４個を使用したフルブリッジ回路で数百Ｈｚのスイッチング動作を行い矩形波を生成する。１４は制御回路であり、ＤＣ／ＡＣインバータ１３が生成される出力電流と電圧から電力を求め、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が発生する電力が例えば３５Ｗで一定になるように制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２、ＤＣ／ＡＣインバータ１３、制御回路１４は、インバータ１５を構成する。
【００１７】
インバータ１５は、例えば４００Ｖと１ｋＶの直流電圧を出力する。インバータ１５は、給電線１６１と１６２を用いて４００Ｖを、給電線１６３を用いて１ｋＶをイグナイタ１７に送電する。給電線１６１〜１６３は、全部をまとめてシールドを施すか、給電線そのものにシールドが施されたものを使用する。
【００１８】
１８は、イグナイタ１７と一体的に形成され、例えばＨＩＤバルブ１９と嵌合させ、イグナイタ１７が発生する高圧パルス電圧を供給するソケットである。
【００１９】
次に、図１により説明したトランスＴＲを有するイグナイタ１７について図３を参照して、説明する。
【００２０】
すなわち、２１１〜２１３は、インバータ１５から取り出される給電線１６１〜１６３と電気的に接続される接続端子であり、接続端子２１１は給電線１６１と、接続端子２１２は給電線１６２と、接続端子２１３は給電線１６３と、各々接続される。接続端子２１１はコンデンサＣ１の一端に接続されると共に、端面が存在する細長いコアで構成される開磁路型のトランスＴＲの二次側巻線の一端に接続される。
【００２１】
接続端子２１２はコンデンサＣ１の他端、コンデンサＣ２とトランスＴＲの一次側巻線の一端にそれぞれ接続される。接続端子２１３はコンデンサＣ２の他端に接続されると共に放電ギャップ２２を介してトランスＴＲの二次側巻線の他端に接続される。トランスＴＲの二次側巻線の他端はソケット１８を介してＨＩＤバルブ１９の一方の電極に、接続端子２１２はソケット１８を介してＨＩＤバルブ１９の他方の電極にそれぞれ接続される。
【００２２】
イグナイタ１７のソケット１８は、ＨＩＤバルブ１９の口金に直接嵌合できる形状になっており、トランスＴＲはソケット１８の端部に配置してある。インバータ１５は金属ケースに収納し磁気シールドが施される。また、イグナイタ１７は例えば磁気シールドされる。
【００２３】
次に、図３の回路動作について、図４をも参照しながら、説明する。すなわち、インバータ１５の出力からイグナイタ１７の接続端子２１１，２１２に、図４に示すような４００Ｖのパルス電圧が印加されると共に、接続端子２１３に１ｋＶの電圧が印加される。これによりコンデンサＣ２への充電が開始され放電ギャップ２２の放電破壊電圧に達すると、トランスＴＲの一次側巻線に電流が流れ、二次側巻線に、例えば２０ｋＶのパルス電圧が発生する。
【００２４】
これはトランスＴＲの二次側に、一次側巻線の巻線数ｎ１と二次側巻線の巻線数ｎ２の比に応じた電圧が発生する関係から、それぞれの巻線数をｎ１＜ｎ２の関係とすることで、二次側巻線に高い、例えば２０ｋＶの電圧を生成する。この電圧はＨＩＤバルブ１９に供給し、このＨＩＤバルブ１９の放電が開始される。
【００２５】
ＨＩＤバルブ１９の放電が開始されると、接続端子２１１，２１２に供給される電圧は、図４に示されるように、４３Ｖ付近の電圧で安定した状態となり、以降はイグナイタ１７の出力も低電圧となり、この電圧でＨＩＤバルブ１９を駆動し点灯を継続する。
【００２６】
なお、コンデンサＣ１は、接続端子２１１，２１２に供給される初期の電圧を吸収させ、イグナイタ１７の部品が破壊しないようにするためのものである。
【００２７】
本発明の上記実施形態では、棒状コア２がテーパを有しており、二次側巻線の端にいくほど高電圧が誘起されるが、この端に行くほど樹脂が多く封入されており、したがって沿面放電やコロナ放電が生じにくい。しかも棒状コア２の一次側巻線１３ａの直径は大きい、すなわちこの部分では太いコアを用いていることになるので、インダクタンスを大きくすることができ、高電圧パルスを容易に発生させることができる効果もある。
【００２８】
また、一次側巻線及び二次側巻線のコイルは、棒状コアの断面方向に対して平板形状をしているので、コイルの巻かれた長さに対して巻数を多くすることができ高電圧パルスを発生させることが容易である利点もある。
【００２９】
本発明に用いるイグナイタのトランスは、上記のように棒状コアにテーパを持たせなくても、このコアの外側に巻かれるコイルと棒状コアの間に封入される樹脂が二次側巻線の方が一次側巻線の方よりも厚く封入されていればよい。図５（ａ）に本発明に用いるトランスの他の実施形態の断面図を示す。この例では、テーパを有しない、同径の棒状コア５１に少なくとも内径にテーパを有する一次側巻線及び二次側巻線のコイル５２ａ，５２ｂが巻かれており、これらコイルと棒状コアとの間に樹脂５３が封入されているものである。
【００３０】
この実施形態によれば、製造が容易な同径の棒状コアを用いることができる利点がある。
【００３１】
また、図５（ｂ）に本発明に用いるトランスの更に他の実施形態の断面図を示す。この例では、テーパを有する棒状コア５５にテーパを有する一次側巻線及び二次側巻線のコイル５６ａ，５６ｂが巻かれており、これらコイルと棒状コアとの間に樹脂５７が封入されているものである。この実施形態によれば、二次側巻線側のコアとコイルの間を容易に話すことができ、したがって二次側巻線に非常に大きな電圧が誘起される場合に好適なトランスが得られる利点がある。
【００３２】
上記実施形態では、断面円柱状の棒状コアを用いた例について述べたが、本発明では他の形状の断面を有する棒状コアを用いてもよい。また上記実施形態ではＨＩＤバルブを用いる場合について述べたが、他の放電灯の場合にも本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明一実施形態の放電灯点灯装置のイグナイタに有するトランスの構造例を説明するための図。
【図２】図１に示したトランスを有するイグナイタを備えた放電灯点灯装置の回路構成例を示す図。
【図３】図１に示したトランスを有するイグナイタの回路構成例を示す図。
【図４】図３に示したイグナイタの動作を説明するための図。
【図５】本発明の他の実施形態の放電灯点灯装置のイグナイタに有するトランスの構造を示すための図。
【符号の説明】
【００３４】
ＴＲ・・・トランス、
２，５１，５５・・・棒状コア、
３ａ，５２ａ，５６ａ・・・一次側巻線、
３ｂ，５２ｂ，５６ｂ・・・二次側巻線、
４，５３，５７・・・樹脂、
１１・・・直流電圧源、
１２・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ、
１３・・・ＤＣ／ＡＣインバータ、
１４・・・制御回路、
１５・・・インバータ、
１７・・・イグナイタ、
１８・・・ソケット、
１９・・・ＨＩＤバルブ、
１６１，１６２，１６３・・・給電線、
２１１，２１２，２１３・・・接続端子、
Ｃ１，Ｃ２・・・コンデンサ。
【図１】
2005322515.tif 000003
【図２】
2005322515.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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