(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルストランスを少なくとも含む高電圧部品部と、コンデンサ、パルス発生トリガ素子を少なくとも含む低電圧部品部とで構成される高電圧パルス発生器において、高電圧パルス出力方向に対して、該出力方向と、この出力方向に直交する一つの方向とが含まれる面で分割されるように収納ケース内に高電圧部品部と、低電圧部品部とを配置して成り、高電圧パルスの出力先が放電灯であって、放電灯の高圧側電極と高電圧部品部の高圧パルス出力端とを収納ケース内の高電圧部品部の配置部位で電気的に接続して成り、上記高電圧パルス出力方向と同方向となる収納ケースの深さ寸法と、上記放電灯の高圧側電極と高電圧部品部の高圧パルス出力端の接続点の上記収納ケースの内部底面からの距離との関係を、該距離が深さ寸法の１／２未満となるように設定して成ることを特徴とする高電圧パルス発生器。
【請求項２】
上記低電圧部品部の各構成部品を、形状や耐熱性のような部品特質要素によって複数のブロックに分割して成ることを特徴とする請求項１記載の高電圧パルス発生器。
【請求項３】
低電圧部品部の各構成部品を収納ケースの底面方向に向けて配置するとともに、これら構成部品と収納ケースの底面との間に振動防護用スペースを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の高電圧パルス発生器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高電圧パルス発生器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０（ａ）（ｂ）は高圧放電灯ＬＡを一体的に装着した高電圧パルス発生器の従来例を示している。
【０００３】
この高圧放電灯ＬＡを一体化した高電圧パルス発生器は、高電圧放電灯ＬＡの始動器を構成するもので、高圧放電灯ＬＡを始動するための高電圧パルスを発生させる手段として、図１１に示すようにパルストランスＰＴと、パルストランスＰＴの２次巻線に直列に接続されるパルス発生トリガー素子ＳＧと、前記２次巻線とパルス発生トリガー素子ＳＧとの直列回路にそれぞれ並列接続するコンデンサＣ、抵抗器Ｒと、点灯電源入力端子ＩＮ１とグランド接続端子ＩＮ２との間に接続する半導体素子たるサージ吸収素子Ｄとから構成され、パルストランスＰＴで高電圧部品部ＨＶを、パルス発生トリガー素子ＳＧと、前記１次巻線とパルス発生トリガー素子ＳＧとの直列回路にそれぞれ並列接続するコンデンサＣと、サージ吸収素子Ｄとで低電圧部品部ＬＶを構成している。尚ＩＮ３は点灯回路側と接続する接続端子、ＯＵＴ１は放電灯ＬＡの高圧側バルブ電極と接続する出力側、ＯＵＴ２は放電灯ＬＡの低圧側バルブ電極をグランド接続端子ＩＮ２に接続するための出力側を示す。
【０００４】
そして図１０に示すように収納ケース１は表面（図では上面）中央部に放電灯ＬＡのバルブベース２を載置し、その中央部で外部に開口している挿入凹部５内にバルブベース２の裏面（下面）から突出している絶縁筒部４を収納するようになっている。
【０００５】
収納ケース１は、挿入凹部５の周壁の外側の空間を高電圧パルス発生器の部品収納空間としており、この部品収納空間は図において上下方向に２分され底面側を低圧部品部ＬＶの収納空間とし、その上方を高圧部品部ＬＶの収納空間としている。そして高電圧部品部ＨＶのパルストランスＰＴの２次巻線の高圧側端であるＯＵＴ１と、上記絶縁筒部４内を介して外部へ露出する放電灯ＬＡのバルブ６の高圧側バルブ電極７の先端とを上記挿入凹部５の底部と、収納ケース１の底面との間の絶縁壁３に囲繞された空間において電気的に接続してあり、図においてＡがその接続部であり、この接続部Ａ、バルブ電極７及び高電圧部品部ＨＶが破線の枠で示す高圧部Ｍとなる。
【０００６】
尚グランド側に接続されるバルブ電極８も絶縁筒部（図示せず）より外部に露出した先端が収納ケース１の底面付近で低電圧部品部ＬＶのグランドラインの出力側ＯＵＴ２と接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構造の従来例では、高電圧部品部ＨＶと、低電圧部品部ＬＶとが収納ケース１内に上下方向に配置される構造であるため、バルブ電極７，接続部Ａが高電圧部品部ＨＶと、低電圧部品部ＬＶとを貫通する形で配置され、そのため挿入凹部５の周壁を含めた絶縁壁３が複雑な形状となると言う問題があった。
【０００８】
また高圧部Ｍが低電圧部品部ＬＶの配置される下側の収納空間に及んでしまうため、低電圧部品部ＬＶの配置に許されるスペースが狭くなってしまい、特に背の高い部品の配置に制約を受けると言う問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、低電圧部品部の配置部位と、高電圧部品部の配置部位とを絶縁する絶縁壁の形状が簡易にできる高電圧パルス発生器を提供することにある。
【００１０】
併せて、低電圧部品部の配置スペースを広くすることができ、使用部品の選定や部品レイアウトの自由度が高い高電圧パルス発生器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、パルストランスを少なくとも含む高電圧部品部と、コンデンサ、パルス発生トリガ素子を少なくとも含む低電圧部品部とで構成される高電圧パルス発生器において、高電圧パルス出力方向に対して、該出力方向と、この出力方向に直交する一つの方向とが含まれる面で分割されるように収納ケース内に高電圧部品部と、低電圧部品部とを配置して成り、高電圧パルスの出力先が放電灯であって、放電灯の高圧側電極と高電圧部品部の高圧パルス出力端とを収納ケース内の高電圧部品部の配置部位で電気的に接続して成り、上記高電圧パルス出力方向と同方向となる収納ケースの深さ寸法と、上記放電灯の高圧側電極と高電圧部品部の高圧パルス出力端の接続点の上記収納ケースの内部底面からの距離との関係を、該距離が深さ寸法の１／２未満となるように設定して成ることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記低電圧部品部の各構成部品を、形状や耐熱性のような部品特質要素によって複数のブロックに分割して成ることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、低電圧部品部の各構成部品を収納ケースの底面方向に向けて配置するとともに、これら構成部品と収納ケースの底面との間に振動防護用スペースを設けたことを特徴する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の基本的な構成を示しており、この基本構成は、図において、収納ケース１の中央部に上方に向けて高圧パルス出力方向ｙを設定して、この高圧パルス出力方向ｙと、この高圧パルス出力方向ｙに対して直交する方向ｚとを含む面で収納ケース１内を図において左右に分割し、一方の空間を低電圧部品部ＬＶの収納空間とし、他方の空間を光で電圧部品部ＨＶの収納空間とし、両空間を収納ケース１の底面より上方に向けて絶縁壁１０で仕切っている。
【００１５】
尚図面では方向ｚと高圧パルス出力方向ｙとを含む面で収納ケース１の内部空間を分割しているが、方向ｚの代わりに方向ｘと高圧パルス出力方向ｙとを含む面で収納ケース１の内部空間を２分しても良い。
【００１６】
このような構成により絶縁壁１０は高電圧部品部ＨＶを収納する収納空間と低電圧部品部ＨＶの収納空間とを一面で絶縁するような簡易な形状で済むことになる。
【００１７】
このような基本的な構成に基づいて本発明を更に詳細な実施形態を説明する。
（実施形態１）
本実施形態は、放電灯ＬＡを一体的に装着した始動器を構成するものであり、図２に示すようにベース１ａとこのベース１ａに被着する下面開口のボディ１ｂとで収納ケース１を構成し、ボディ１ｂの天井部の中央上面には図３（ａ）に示すように同図（ｂ）の放電灯ＬＡのバルブベース２の載置部１１を設け、この載置部１１の中心にバルブベース２の底面より突出した絶縁筒部４ａを挿入する開口部１２ａを設けるとともに、この開口部１２ａの側方の天井部にもバルブベース２の底面より突出している絶縁筒部４ｂを挿入する開口部１２ｂを設けてある。そしてボディ１ｂの天井部の下面側には、上記開口部１２ｂの開口縁に沿うように水平断面が円弧状の絶縁壁１３を一体的に垂下形成するとともに、この絶縁壁１３の中央部両側より側方に絶縁壁１４を一体に突設形成している。そして開口部１２ｂ側に突設された絶縁壁１４の先端は開口部１２ｂの開口縁に沿うようにＬ字状に延設され、この絶縁１４と、上記絶縁壁１３とで３方が囲まれている空間が開口部１２ｂに対応するボディ１ｂの天井部の裏側に設けられる。
【００１８】
このように構成したボディ１ｂを浅箱状のベース１ａに被着することで、外形が直方体状の収納ケース１が形成されることになる。収納ケース１内は絶縁壁１３及び１４で図２において左右に分割され、一方側には低電圧部品部ＬＶを収納配置する収納空間が、また他方側には高電圧部品部ＨＶを収納配置する収納空間が形成される。
【００１９】
ここで本実施形態の高電圧パルス発生器の回路には、上述した図１１の回路構成或いは、図４に示すようにパルストランスＰＴの２次巻線の高圧側端たるＯＵＴ１との間にフィルタ用チョークコイルＬ１を、またグランドラインにフィルタ用チョークコイルＬ２をそれぞれ挿入した回路構成を採用する。勿論図４の回路構成から抵抗Ｒやサージ吸収素子Ｄを削除しても良い。図４の回路構成の場合にはチョークコイルＬ１を高電圧部品部ＨＶ側に、後者のチョークコイルＬ２を低電圧部品部ＬＶ側の部品として扱う。
【００２０】
さて本実施形態の高電圧部品部ＨＶは、パルストランスＰＴ及びチョークコイルＬ１を樹脂成形体等にインサートしてブロック化した部品とし、また低電圧部品部ＬＶは構成する部品を図５に示すように配線ベース２０に取り付けてブロック化している。配線ベース２０はリードフレームから形成された部品接続用の導電路をインサートした樹脂成形板から構成される。
【００２１】
而して組み立て当たっては、ボディ１ｂの上面に放電灯ＬＡを装着して、絶縁筒部４ａ、４ｂを開口部１２ａ、１２ｂに挿入する。そして高電圧部品部ＨＶの収納空間に対応するボディ１ｂ内に高電圧部品部ＨＶのブロックを、また低圧部部品部ＬＶの収納空間に対応するボディ１ｂ内に低電圧部品部ＬＶをそれぞれ配置し、絶縁筒部４ａの下端より突出したバルブ６の高圧側バルブ電極７の先端を、高電圧部品部ＨＶ側に設けられ絶縁壁１３で囲まれた空間の下端部位に臨ませた端子（図示せず）に電気的に接続するとともに、図５に示す低電圧部品部ＬＶの配線ベース２０に設けられ、開口部１２ｂに対応する位置に臨ませた接続端（図示せず）に絶縁筒部４ｂの下端より突出したグランド側（低圧側）のバルブ電極８を電気的に接続する。
【００２２】
この状態でベース１ａにボディ１ｂを被着固定して収納ケース１を形成すれば、高電圧パルス出力方向とこの出力方向に直交する一つの方向とを含む面で、絶縁壁１３，１４により分割されて構成される収納ケース１内の一方の収納空間に高電圧部品部ＨＶが、他方の収納空間に低電圧部品部ＬＶが収納され、且つ放電灯ＬＡが一体的に収納ケース１に装着された高電圧パルス器が得られることになる。
【００２３】
ここで絶縁壁１３の下端、つまりベース１ａの底面側には該底面と平行する壁１３ａと、この壁１３ａの下面よりベース１ａの底面側に突出した壁１３ｂを一体に設けてあって、絶縁筒部１４ａの下面開口より突出した高圧側バルブ電極８ｂと高電圧部品部ＨＶの端子との接続部Ａを低圧部品部ＬＶの収納空間に対して仕切るようになっている。そして図において破線の枠で囲まれる部位が高圧部Ｍとなる。
【００２４】
ところで本実施形態では前記接続部Ａから収納ケース１の底面たるベース１ａの底面までの距離ｈと、収納ケース１の深さ寸法（内部空間の高さ寸法）ｄは、ｄ／２＞ｈの関係となるように設定している。
【００２５】
この設定についての特徴を図６を用いて従来例と比較しながら以下に説明する。
【００２６】
尚高電圧部品部ＨＶの端子と、バルブ電極８ａとの接続はレーザ溶接によって行われるためボディ１ｂの下面開口部付近、つまり収納ケース１の底面に近い位置で行われるのは従来例も、本発明も同じである。
【００２７】
ここで説明を簡単にするために収納空間の断面積を用い、左右に仕切る絶縁壁１３，１４を簡略化するために厚みの無い壁Ｂと仮定し、そして高電圧部品部ＨＶは収納ケース１の内部空間の半分を占有するものとして仮定する。また図中ａ１…は接続部Ａから見た等電位線を示す。
【００２８】
まず収納ケース１の空間を上下左右に４分割して、図において上側に位置する両側の収納空間の面積をＳ２、下側に位置する両側の収納空間の面積をＳ１とすると、従来のような上下方向に低電圧部品部ＬＶの収納空間と、高電圧部品部ＨＶの収納空間を設ける場合には低電圧部品部ＬＶの収納空間の断面積は２Ｓ１と表せ、本発明のように左右に分割する形で、それぞれの収納空間を形成する場合には、低電圧部品部ＬＶの収納スペースはＳ１＋Ｓ２と表せる。
【００２９】
以下の説明では必要絶縁距離をＺとし、この必要絶縁距離Ｚに基づいて行う。尚収納ケース１の内部空間の左右方向の幅寸法をＷとする。
【００３０】
（１）Ｚ−（ｄ−ｈ）≦０のとき、
Ｓ１＋Ｓ２＝（Ｗ／２）×ｄ−［（Ｚ−ｈ）2×π］／４
２Ｓ１＝２｛（Ｗ／２）×（ｄ／２）−［（Ｚ−ｈ）2×π］／４｝
（Ｓ１＋Ｓ２）−２Ｓ１＝［（Ｚ−ｈ）2 × π］／４＞０
この（１）の場合は必ずＳ１＋Ｓ２の面積が２Ｓ１より広くなる。つまり本発明における収納空間の方が、従来例の収納空間より広くできる。
【００３１】
（２）Ｚ−ｈ＝２／ｄのとき
Ｓ１＋Ｓ２＝（Ｗ／２）×ｄ−｛［（Ｚ−ｈ）2×π］／４＋［Ｚ−（ｄ−ｈ）2 ］ ／４｝
２Ｓ１＝２｛（Ｗ／２）×（ｄ／２）−［（Ｚ−ｈ）2×π］／４｝
（Ｓ１＋Ｓ２）−２Ｓ１＝｛［（Ｚ−ｈ）2 × π］／４｝−｛［Ｚ−（ｄ−ｈ）2 ］ ／４｝＞０
この（２）の場合も、必ずＳ１＋Ｓ２の面積が２Ｓ１より広くなる。つまり本発明における収納空間の方が、従来例の収納空間より広くできる。
【００３２】
（３）ｄ／２＜Ｚ−ｈ≦ｄ−［Ｚ−（ｄ−ｈ）］  のとき
Ｓ１＋Ｓ２＝（Ｗ／２）×ｄ−｛［（Ｚ−ｈ）2×π］／４＋［Ｚ−（ｄ−ｈ）2 ］ ／４｝
２Ｓ１≒Ｚ｛（Ｗ／２）×（ｄ／２）−（１／２）×［Ｘ＋（Ｚ−ｈ）］×（ｄ／２）｝
（Ｓ１＋Ｓ２）−２Ｓ１＝（１／４）×｛２ｄ×［Ｘ＋（Ｚ−ｈ）］−［（Ｚ−ｈ）2×π］−［（Ｚ−（ｄ−ｈ）2×π］｝
ｄ／２＜Ｚ−ｈ≦ｄ−［Ｚ−（ｄ−ｈ）］，ｄ／２＜ｈより
（Ｓ１＋Ｓ２）−２Ｓ１≫０
よって（３）の場合も必ずＳ１＋Ｓ２の面積が２Ｓ１より広くなる。つまり本発明における収納空間の方が、従来例の収納空間より広くできる。
【００３３】
以上の結果から本実施形態の構造において、収納ケース１の底面から接続部Ａまでの距離ｈを収納ケース１の深さ方向の中点位置（ｄ／２）よりも下側に設定することで、必ず低電圧部品部ＬＶの収納空間のスペースを従来例に比べて広くすることができるのである。
【００３４】
され本実施形態の低電圧部品部ＬＶの構成部品は上述したようにリードフレームを樹脂にインサートした配線ベース２０に実装されているもので、低電圧部品部ＬＶは部品実装面を収納ケース１の内側（中央部側）又は反対側に向けて収納空間に配置される。
【００３５】
勿論図７に示すように配線ベース２０の板面を収納ケース１の底面に並行する形で収納空間に配置してもよく、図７のように実装面を収納ケース１の底面に向けても或いは反対方向（上方向）に向けても良い。
【００３６】
更に部品の形状や耐熱性の違いなど部品特質要素によってそれぞれ別の配線ベースに実装してブロック化するようにしても良い。図８の例は部品形状において背の高い部品と、低い部品とを分けそれぞれ別の配線ベース２０ａ、２０ｂに実装し、配線ベース２０ａを実装面が下向きとなるように配置し、配線ベース２０ｂをこの配線ベース２０ａに対して直角方向となるように立てて配置することで、背の高い部品の収納空間を確保するようにしてあるまた図９のように収納ケース１の底面に並行する形で配線ベース２０を配置するもので下面に背の高い部品を実装している場合、配線ベース２０に並行するように収納ケース１の底面に配置され、配線ベース２０の下面の各部品を収納してそれぞれの振動防護用スペース２１を確保するための筒状収納部２２を各部品に対応して設けたスペース体２３を併用しても良い。この場合背の高い部品が受ける振動のストレスを緩和できる。
【００３７】
尚図５，図７，図８，図９の低電圧部品部ＬＶでは抵抗Ｒやサージ吸収素子Ｄが存在するが、これら部品を無くした低電圧部品部ＬＶを用いてもおい。またフィルタ用チョークコイルを設けていない図１１の回路構成を採用した場合には低電圧部品部ＬＶにチョークコイルＬ２が存在しないのは勿論ある。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、パルストランスを少なくとも含む高電圧部品部と、コンデンサ、パルス発生トリガ素子を少なくとも含む低電圧部品部とで構成される高電圧パルス発生器において、高電圧パルス出力方向に対して、該出力方向と、この出力方向に直交する一つの方向とが含まれる面で分割されるように収納ケース内に高電圧部品部と、低電圧部品部とを配置しているので、高電圧部品部と低電圧部品部のそれぞれの収納空間が、高電圧パルスの出力方向に重なるらず、そのため両収納空間を仕切る絶縁壁を形成する場合、の絶縁壁の形状が簡易にできるという効果がある。また、高電圧パルスの出力先が放電灯であって、放電灯の高圧側電極と高電圧部品部の高圧パルス出力端とを収納ケース内の高電圧部品部の配置部位で電気的に接続しているので、ソケットを設けることなく放電灯を一体的に設けた始動器を実現できる。更に、上記高電圧パルス出力方向と同方向となる収納ケースの深さ寸法と、上記放電灯の高圧側電極と高電圧部品部の高圧パルス出力端の接続点の上記収納ケースの内部底面からの距離との関係を、該距離が深さ寸法の１／２未満となるように設定しているので、低電圧部品部の収納空間を広くすることができ、そのため低電圧部品部を構成する部品設定や部品レイアウトの自由度をアップさせることができる。
【００３９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記低電圧部品部の各構成部品を、形状や耐熱性のような部品特質要素によって複数のブロックに分割しているので、低電圧部品部の部品をそれぞれの部品特質要素に併せて配置することができ、部品レイアウトの自由度を一層高めることができる。
【００４０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、低電圧部品部の各構成部品を収納ケースの底面方向に向けて配置するとともに、これら構成部品と収納ケースの底面との間に振動防護用スペースを設けているので、部品、特に背の高い部品が受ける振動のストレスを緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基本構成の概念的な概略斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態の要部の断面図である。
【図３】  （ａ）は同上のボディの斜視図である。
（ｂ）は同上に装着する放電灯の斜視図である。
【図４】  同上に採用した回路構成図である。
【図５】  同上に用いる低電圧部品部の一例の斜視図である。
【図６】  同上の特徴の説明図である。
【図７】  同上に用いる低電圧部品部の他の例の斜視図である。
【図８】  同上に用いる低電圧部品部のその他の例の斜視図である。
【図９】  同上に用いる低電圧部品部の別の例の分解斜視図である。
【図１０】  （ａ）の従来例の側面図である。
（ｂ）は同上の要部断面図である。
【図１１】  同上に採用した回路構成図である。
【符号の説明】
１  収納ケース
１０  絶縁壁
ＬＶ  低電圧部品部
ＨＶ  高電圧部品部
【図１】
0004547834.tif 000002
【図２】
0004547834.tif 000003
【図３】
0004547834.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004547834.tif 000006
【図６】
0004547834.tif 000007
【図７】
0004547834.tif 000008
【図８】
0004547834.tif 000009
【図９】
0004547834.tif 000010
【図１０】
0004547834.tif 000011
【図１１】
0004547834.tif 000012