(57)【要約】【課題】  充填によらず部分放電が抑えられる放電灯始動装置、該放電灯始動装置を用いた放電灯点灯装置、並びに、該放電灯点灯装置を用いた前照灯装置を提供する。【解決手段】  放電灯を始動させるための高電圧を発生させる放電灯始動回路が実装された回路ブロック２と、絶縁材料からなり回路ブロック２を収納したケース３と、導電材料からなりケース３を覆うシールドケース４と、絶縁材料からなり回路ブロック２において高電圧となる部位とケース３の内面との間に介装された絶縁部材７とを備える。絶縁部材７により、回路ブロック３とシールドケース４との間の部分放電を抑制することができる。また、充填を用いる場合に比べ、製造のための設備コストが低減される上に、充填材の流れを制御する構造を回路ブロック２やケース３に設ける必要がないから、小型化が可能となる。【選択図】図１
2007317452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯を始動させるための高電圧を発生させる放電灯始動回路が実装された回路ブロックと、
絶縁材料からなり回路ブロックを収納したケースと、
導電材料からなりケースを覆うシールドケースと、
絶縁材料からなり回路ブロックにおいて高電圧となる部位とケースの内面との間に介装された絶縁部材とを備えることを特徴とする放電灯始動装置。
【請求項２】
絶縁部材を挟んで位置決めするリブが、回路ブロックに突設されていることを特徴とする請求項１記載の放電灯始動装置。
【請求項３】
絶縁部材が弾性を有する材料からなることを特徴とする請求項２記載の放電灯始動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の放電灯始動装置と、放電灯始動装置によって始動した放電灯に点灯維持のための電力を供給する点灯部とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項４記載の放電灯点灯装置と、該放電灯点灯装置によって点灯される放電灯とを備えることを特徴とする前照灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯始動装置、該放電灯始動装置を用いた放電灯点灯装置、並びに、該放電灯点灯装置を用いた前照灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電灯を始動させるための高電圧（例えば２０ｋＶ）を発生させる放電灯始動回路が実装された回路ブロックと、絶縁材料からなり回路ブロックを収納したケースと、導電材料からなりケースを覆うシールドケースとを備える放電灯始動装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
放電灯始動回路は高電圧を発生させるものであるため、放電灯始動回路において高電圧となる部位と、放電灯始動回路において低電圧となる部位やシールドケースなどとの間に部分放電が発生しやすい。このような部分放電が発生すると、ケースの材料の劣化を招くことや、損失により放電灯の点灯に十分な出力電圧が得られないことが考えられる。上記のような部分放電を抑制するため、従来は、ケースの内面と回路ブロックとの間の隙間に合成樹脂のような絶縁材料からなる充填材を充填していた。
【特許文献１】特開２００５−２８５３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来例のように充填を用いると、充填のための設備が必要となって設備コストが高くなる上に、漏れ止めなど充填材の流れを制御するための構造をケースや回路ブロックに設ける必要があり、これが放電灯始動装置の大型化を招いていた。また、充填量不足や気泡の混入などの不良が発生した場合、回路ブロックやケースまでをも破棄しなければならず、リスクが比較的に高いため、製造コストが高くなっていた。
【０００５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、充填によらず部分放電が抑えられる放電灯始動装置、該放電灯始動装置を用いた放電灯点灯装置、並びに、該放電灯点灯装置を用いた前照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】
請求項１の発明は、放電灯を始動させるための高電圧を発生させる放電灯始動回路が実装された回路ブロックと、絶縁材料からなり回路ブロックを収納したケースと、導電材料からなりケースを覆うシールドケースと、絶縁材料からなり回路ブロックにおいて高電圧となる部位とケースの内面との間に介装された絶縁部材とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、絶縁部材により、回路ブロックとシールドケースとの間の部分放電を抑制することができる。また、充填を用いる場合に比べ、充填用の設備が不要であるから製造のための設備コストが低減される。さらに、充填材の流れを制御する構造をケースに設ける必要がないから、小型化が可能となる。また、絶縁部材の部分に気泡等の不良が発生した場合には、破棄するのは不良が発生した絶縁部材のみでよく、従って絶縁部材の部分に不良が発生した場合のリスクが低いから、充填を用いる場合に比べて製造コストの低減が可能となる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、絶縁部材を挟んで位置決めするリブが、回路ブロックに突設されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、絶縁部材の位置ずれを、回路ブロックのリブによって抑えることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、絶縁部材が弾性を有する材料からなることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、絶縁部材をケースと回路ブロックとに密着させて隙間をなくし、部分放電をより低減することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか記載の放電灯始動装置と、放電灯始動装置によって始動した放電灯に点灯維持のための電力を供給する点灯部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４記載の放電灯点灯装置と、該放電灯点灯装置によって点灯される放電灯とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、絶縁部材により、回路ブロックとシールドケースとの間の部分放電を抑制することができる。また、充填を用いる場合に比べ、充填用の設備が不要であるから製造のための設備コストが低減される。さらに、充填材の流れを制御する構造をケースに設ける必要がないから、小型化が可能となる。また、絶縁部材の部分に気泡等の不良が発生した場合には、破棄するのは不良が発生した絶縁部材のみでよく、従って絶縁部材の部分に不良が発生した場合のリスクが低いから、充填を用いる場合に比べて製造コストの低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
まず、本実施形態の放電灯始動回路を図２に示す。この放電灯始動回路は、３個の入力端子ＴＩ１〜ＴＩ３と３個の出力端子ＴＯ１〜ＴＯ３とを有する。第１の出力端子ＴＯ１、第２の出力端子ＴＯ２並びに第３の出力端子ＴＯ３はそれぞれ放電灯としてのＨＩＤランプ（高輝度放電灯）Ｌａの互いに異なる端子に接続され、第２の出力端子ＴＯ２と第３の出力端子ＴＯ３とはＨＩＤランプＬａの端子６２を介して互いに電気的に接続される。
【００１７】
第１の入力端子ＴＩ１と第２の出力端子ＴＯ２との間には、パルストランス３の１次巻線Ｎ１とスパークギャップＳＧとの直列回路と充電コンデンサＣｖとの並列回路が接続されている。
【００１８】
第２の入力端子ＴＩ２は、第３の出力端子ＴＯ３に接続されている。また、第３の入力端子ＴＩ３は、パルストランス３の２次巻線Ｎ２とＨＩＤランプＬａとを介して第１の出力端子ＴＩ１に接続されている。
【００１９】
さらに、それぞれ第２の入力端子ＴＩ２と第３の入力端子ＴＩ３との間に接続されたラインバイパスコンデンサ（以下、「Ｙコンデンサ」と呼ぶ。）Ｃｙとアクロスザラインコンデンサ（以下、「Ｘコンデンサ」と呼ぶ。）Ｃｘとからなるフィルタ回路が設けられている。
【００２０】
図２の回路の動作を説明する。ＨＩＤランプＬａを始動するには、出力端子ＴＯ１〜ＴＯ３にＨＩＤランプＬａが接続された状態で、第２の入力端子ＴＩ２に対して第１の入力端子ＴＩ１と第３の入力端子ＴＩ３とにそれぞれ正の電圧を加える。例えば、第１の入力端子ＴＩ１，第２の入力端子ＴＩ２、第３の入力端子ＴＩ３の電位をそれぞれ例えば６００Ｖ，−３８０Ｖ，０Ｖとする。すると、充電コンデンサＣｖが充電され、やがて充電コンデンサＣｖの両端電圧が所定値を越えることによりスパークギャップＳＧが導通し、パルストランス３の１次巻線Ｎ１にパルス電圧が出力される。このときパルストランス３の２次巻線Ｎ２に生じたパルス電圧が、第２の入力端子ＴＩ２と第３の入力端子ＴＩ３との間の電圧に重畳してＨＩＤランプＬａに加えられ、ＨＩＤランプＬａを始動させる。第２の出力端子ＴＯ２と第３の出力端子ＴＯ３とがＨＩＤランプＬａの端子を介して電気的に接続されていなければ充電コンデンサＣｖは充電されないので、ＨＩＤランプＬａが取り付けられていない状態での高電圧パルスの発生を防ぐことができる。
【００２１】
次に、本実施形態の構造を説明する。本実施形態に係る放電灯始動装置１は、図１及び図３に示すように、放電灯点灯回路が実装された回路ブロック２と、絶縁材料からなり回路ブロック２を覆うケース３と、導電材料からなりケース３を覆うシールドケース４とを備える。以下、図３のａｂｃｄｅｆ方向をそれぞれ上下左右前後方向と呼ぶ。すなわち、放電灯始動装置１においてＨＩＤランプＬａが取り付けられる側を前側と呼び、それぞれ入力端子ＴＩ１〜ＴＩ３に一対一に接続された電線Ｃがそれぞれ引き出される方向を下方向と呼ぶ。
【００２２】
詳しく説明すると、回路ブロック２は、スパークギャップＳＧと充電コンデンサＣｖとＸコンデンサＣｘとＹコンデンサＣｙとがそれぞれ実装された立体成型回路基板と、磁性体からなるコア（図示せず）並びにコアに巻回された二次巻線Ｎ２が合成樹脂に封止されるとともに一次巻線Ｎ１が巻回されてなるパルストランスＰＴとが一体化されてなる。回路ブロック２の上端部には、前面が開口した有底円筒形状であってＨＩＤランプＬａの口金が挿入される嵌合部２１が設けられており、それぞれ低電圧側となる第２の出力端子ＴＯ２と第３の出力端子ＴＯ３との一方ずつになる２個の接続端子５がそれぞれ嵌合部２１上に周方向に並べて配置されている。また、嵌合部２１の底面の中央部には、円筒形状の内筒２２が前方へ突設されており、高電圧側となる第１の出力端子ＴＯ１は内筒２２の内側に配置されている。すなわち、第２の出力端子ＴＯ２及び第３の出力端子ＴＯ３と第１の出力端子ＴＯ１との間の絶縁が内筒２２によって確保されている。
【００２３】
ＨＩＤランプＬａの口金６は、図４及び図５に示すように、円柱形状の本体部６０と、本体部６０の下面に突設され嵌合部２１に嵌合して内筒２２を囲む筒部６１を有する。筒部６１の外面には各接続端子５に接触導通する環形状の端子６２が設けられ、筒部６１の内側には、内筒２２に嵌合して第１の出力端子ＴＯ１に接触導通するピン端子６３が設けられている。
【００２４】
ケース３は、回路ブロック２の後面を覆う後ケース３ａと、後ケース３ａとの間に回路ブロック２を挟む形で後ケース３ａに結合する前ケース３ｂとからなる。後ケース３ａと前ケース３ｂとはそれぞれ例えば合成樹脂成型品からなる。前ケース３ｂの前面には、回路ブロック２の嵌合部２１を囲む円筒形状の筒部３１が前方に突設されている。
【００２５】
ＨＩＤランプＬａは、周知のバヨネット結合によってケース３に取り付けられる。すなわち、筒部３１には、それぞれ前方に開放され後端部が前方から見て時計回り方向に延びたＬ字形状の結合凹部３１ａが、筒部３１に周方向に等間隔に並べて４個設けられている。ＨＩＤランプＬａの口金６の本体部６０の外面には結合ピン６４が突設されている。ＨＩＤランプＬａを取り付ける際は、結合ピン６４を前方からいずれかの結合凹部３１ａに導入してＨＩＤランプＬａを前方から見て時計回りに回動させることにより、結合ピン６４は結合凹部３１ａに係止され、ここにおいてＨＩＤランプＬａはケース３から前方への脱落を防止される。
【００２６】
シールドケース４は、ケース３の後面を覆う後シールドケース４ａと、後シールドケース４ａとの間にケース３を挟む形で後シールドケース４ａに結合する前シールドケース４ｂとからなる。後シールドケース４ａと前シールドケース４ｂとはそれぞれ例えば金属板に打ち抜き加工や絞り加工を施すことによって形成されている。前シールドケース４ｂの前面には、ケース３の筒部３１を囲む筒部４１が前方に突設されている。また、ケース３及びシールドケース４は、それぞれ下面に開口３２，４２を有し、入力端子ＴＩ１〜ＴＩ３に一対一に接続された３本の電線Ｃは、それぞれこの開口３２，４２から引き出される。
【００２７】
以下、本発明の要部である、回路ブロック２の高電圧部とシールドケース４との間の絶縁に関する構成について説明する。回路ブロック２において、パルストランスＰＴの一次巻線Ｎ１の高電圧となる端部が位置する左上端部と、ケース３の内面との間には、図６〜図８に示すように例えば合成ゴムからなる絶縁部材７が介装されている。絶縁部材７は、ケース３の内面と回路ブロック２との間の隙間を丁度埋める寸法形状に形成されている。図９及び図１０に示すように、回路ブロック２において、上端部と、右端部とには、それぞれリブ２３，２４が突設されており、絶縁部材７はリブ２３，２４に挟まれることによって回路ブロック２に対して位置決めされている。また、回路ブロック２の右上端部には、円柱形状の嵌合凸部２５が上方へ突設されており、絶縁部材７には図１１に示すように嵌合凸部２５が嵌合する嵌合穴７１が設けられていて、嵌合凸部２５が嵌合穴７１に嵌合することによっても、回路ブロック２に対する絶縁部材７の位置決めがなされる。
【００２８】
上記構成によれば、ケース３の内面と回路ブロック２との間の隙間を丁度埋める寸法形状に予め形成された絶縁部材７を用いることにより、従来例で述べたような充填材の充填が不要となる。従って、充填を用いる場合に比べ、絶縁部材７の組み付けにかかる時間は充填にかかる時間の５分の１程度であるから製造にかかる時間が短縮される上に、充填用の設備が不要となるから設備コストが低減され、また、充填材の流れを制御するための構造を回路ブロック２やケース３に設ける必要がないから小型化が可能となる。さらに、絶縁部材７の部分に気泡等の不良が発生した場合には、破棄するのは不良が発生した絶縁部材７のみであって回路ブロック２やケース３を破棄する必要がなく、従って絶縁部材７の部分に不良が発生した場合のリスクが低いから、充填を用いる場合に比べて製造コストの低減が可能となる。
【００２９】
また、リブ２３，２４により、回路ブロック２において比較的に高電位となる上端面と比較的に低電位となる右端面との間の沿面距離が確保され、沿面放電が抑制されている。
【００３０】
絶縁部材７を設けない場合について図１２（ａ）に、絶縁部材７を設けた場合について図１２（ｂ）に、それぞれ、ＨＩＤランプＬａの両端電圧（ランプ電圧）の時間変化を曲線ａで、第１の入力端子ＴＩ１と第２の入力端子ＴＩ２との間の電圧（入力端子間電圧）の時間変化を曲線ｂで示す。絶縁部材７を設けない場合にランプ電圧のピーク前に発生していた約２１ｋＶの波形歪が、絶縁部材７を設けた場合には解消されている。また、ランプ電圧の最大値も、絶縁部材７を設けない場合には約２５ｋＶであったのに対して、絶縁部材７を設けた場合には約２８ｋＶと向上している。これにより、ＨＩＤランプＬａの始動不良が発生しにくくなっている。
【００３１】
なお、絶縁部材７の材料は絶縁材料であれば合成ゴムに限られず、例えば粘土や１液シリコン接着剤やパテのように、流動性の低い不定形の部材をリブ２３，２４間に配置してもよい。但し、シールドケース４と回路ブロック２とに密着して沿面放電を抑制するように、弾性を有する柔軟な材料を用いることが望ましい。
【００３２】
上述した放電灯始動装置１は、例えば図１３に示すような車両用の前照灯装置８に用いることができる。この前照灯装置８は、放電灯始動装置１と、放電灯始動装置１に接続されたＨＩＤランプＬａとが収納される収納凹部８１ａが前面に設けられ例えばねじ止めによって車両（図示せず）に取り付けられるハウジング８１と、例えばガラスのような透明な材料からなりハウジング８１の前側に取り付けられて収納凹部８１ａを覆うレンズ８２とを備える。また、ハウジング８１の後面には、メンテナンス時に放電灯始動装置１を出し入れするための放電灯挿入穴８１ｂを設けてある。放電灯挿入穴８１ｂは、放電灯始動装置１を避ける凹部８３ａが前面に設けられハウジング８１に着脱自在に結合するキャップ８３によって覆われる。さらに、ハウジング８３の下側には、ＨＩＤランプＬａを点灯維持させる点灯部（図示せず）を収納した放電灯点灯ブロック８４が取り付けられる。この点灯部と放電灯始動装置１とにより、請求項における放電灯点灯装置が構成される。点灯部は、例えば周知のインバータ回路からなり、ハーネスＬ２を介してバッテリー（図示せず）に接続され、バッテリーから得られる例えば１２Ｖの直流電力を電源としてＨＩＤランプＬａを点灯維持させる交流電力を生成し、ハーネスＬ１と放電灯始動装置１とを介してＨＩＤランプＬａに供給する。ここで、ハーネスＬ１は、放電灯始動回路の入力端子ＴＩ１〜ＴＩ３に一対一に接続された３本の電線Ｃを束ねたものである。ハウジング８１の下面には、放電灯始動装置１とインバータ回路とを接続するハーネスＬ１が挿通される電線挿通穴８１ｃが貫設されている。また、ハウジング８１の収納凹部８１ａには、ＨＩＤランプＬａの後側に配置されＨＩＤランプＬａの光を配光する反射板８５が収納されている。さらに、ハウジング８１には、反射板８５に機械的に結合した光軸調整ねじ８６が螺合しており、光軸調整ねじ８６の締め付けを調整することにより、反射板８５の向きを調整することができるようになっている。なお、前照灯装置８の各構成は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示及び説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】同上の回路ブロックに実装された放電灯始動回路を示す回路図である。
【図３】同上を示す斜視図である。
【図４】同上に接続されるＨＩＤランプを示す正面図である。
【図５】同上に接続されるＨＩＤランプを示す斜視図である。
【図６】同上において前ケースに回路ブロックと絶縁部材とを組み付けた状態を示す背面図である。
【図７】同上の回路ブロックに絶縁部材を組み付けた状態を示す斜視図である。
【図８】同上の回路ブロックに絶縁部材を組み付けた状態を示す、図７とは異なる方向から見た斜視図である。
【図９】同上の回路ブロックと絶縁部材とを示す斜視図である。
【図１０】同上の回路ブロックを示す斜視図である。
【図１１】同上の絶縁部材を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）はそれぞれ電圧値の時間変化を示す説明図であり、（ａ）は絶縁部材を設けない場合を示し、（ｂ）は絶縁部材を設けた場合を示す。
【図１３】同上を用いた前照灯装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  放電灯始動装置
２  回路ブロック
３  ケース
４  シールドケース
７  絶縁部材
８  前照灯装置
Ｌａ  ＨＩＤランプ
【図１】
2007317452.tif 000003
【図２】
2007317452.tif 000004
【図３】
2007317452.tif 000005
【図４】
2007317452.tif 000006
【図５】
2007317452.tif 000007
【図６】
2007317452.tif 000008
【図７】
2007317452.tif 000009
【図８】
2007317452.tif 000010
【図９】
2007317452.tif 000011
【図１０】
2007317452.tif 000012
【図１１】
2007317452.tif 000013
【図１２】
2007317452.tif 000014
【図１３】
2007317452.tif 000015