(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源グランドと電気的に接続される金属製筐体と、この金属製筐体に内蔵された放電灯点灯用のインバータ回路と、このインバータ回路により点灯される放電灯を装着されるソケット部と、前記インバータ回路の出力端から前記ソケット部に配線される複数の出力線と、前記複数の出力線を覆うシールドメッシュとを備え、前記金属製筐体の表面には前記インバータ回路の出力端から前記複数の出力線を引き出す出力線導出部を備え、前記シールドメッシュは前記金属製筐体表面の出力線導出部から引き出された出力線が略最短で筐体表面に接触するまでの区間を除いて前記ソケット部から前記筐体表面までの区間は前記出力線を覆うと共に前記筐体表面に接触する部分を金属製固定治具により前記筐体表面に固定されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記出力線導出部は、複数の出力線を前記筐体表面に対して水平または垂直方向に引き出されるコネクタより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】
前記出力線導出部から引き出された出力線が略最短で筐体表面に接触するまでの区間は前記シールドメッシュよりも太さが細い第２のシールドメッシュで覆われていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記金属製固定治具は前記金属製筐体と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記ソケット部は周囲を金属部材により覆われており、この金属部材表面における前記シールドメッシュと接続される部分の近傍と放電灯を組み込む灯体の金属部との間が、弾性を有する板状の金属製構造物にて接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放電灯点灯装置に関するものであり、ＨＩＤバルブを用いた自動車の前照灯点灯装置に特に適するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に従来のＨＩＤ点灯装置の構成を示す。図中、１はＨＩＤバルブ点灯用ソケット部、２はシールドメッシュ、３は放電灯点灯用のインバータ回路を収納した金属製ケースボディである。シールドメッシュ２の内側にバルブ出力線は配線される。金属製ケースボディ３の上面を覆う金属製フランジ４には、バルブ出力線を接続するための出力コネクタ５が設けられており、バルブ出力線は輻射ノイズ低減用のシールドメッシュ２にて完全に覆われた状態でＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１に接続され、その一方の端部は出力コネクタ５に接続される。その際、出力コネクタ５はシールドメッシュ２と金属製フランジ４を機械的に接触させて嵌合させる構造となっている。この構造はバルブ出力線を出力コネクタ５に固定する機能と、シールドメッシュ２が電源グランドと電気的に接続される金属製ケースボディ３に接触し、アース接続される機能を一体化している。６は電源コネクタである。
【０００３】
バルブ出力線を覆うシールドメッシュ２は出力コネクタ５を支点として自由に動く構造となっているが、金属製フランジ４からの出力線の高さ制約や抑制が要求されると、管理することが困難となる。また実使用時にＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１やシールドメッシュ２に振動など外的ストレスが継続負荷される際、シールドメッシュ２に覆われたバルブ出力線根元及び出力コネクタ５にもストレスが集中的に加わり、コネクタの変形、コネクタのリード端子の半田面クラックやシールドメッシュ２のほつれ、切断が生じる可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来例で説明したように、ＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１とインバータブロックの出力コネクタ５の間を、シールドメッシュ２にて完全に覆われたバルブ出力線にて接続されたＨＩＤ点灯装置において、ＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１及びシールドメッシュ２に外部からの振動などのストレスが継続負荷された際、出力コネクタ５及びシールドメッシュ２の根元にストレスが加わり、出力コネクタ５の変形、シールドメッシュ２のほつれ、切断の発生する可能性がある。また、金属製ケースボディ３からのシールドメッシュ２の高さ制約（固定範囲）や抑えが要求される際、その高さ管理や固定方法が別途必要となり、部品追加、コストアップにつながる。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、シールドメッシュに覆われた出力線を介してソケット部に電力供給する放電灯点灯装置において、外部からの振動など継続的負荷が加えられた際、出力線の導出部及びシールドメッシュの根元に加えられるストレスを低減し、またシールドメッシュの高さ制約や抑えなどの要求を満足し、さらに出力線の全てをシールドメッシュにて覆わない状態においても、輻射ノイズを増加させない構造を提案することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の放電灯点灯装置によれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、電源グランドと電気的に接続される金属製筐体（金属製ケースボディ３及び金属製フランジ４）と、この金属製筐体に内蔵された放電灯点灯用のインバータ回路と、このインバータ回路により点灯される放電灯を装着されるソケット部１と、前記インバータ回路の出力端から前記ソケット部１に配線される複数の出力線７と、前記複数の出力線７を覆うシールドメッシュ２とを備え、前記金属製筐体の表面には前記インバータ回路の出力端から前記複数の出力線７を引き出す出力線導出部を備え、前記シールドメッシュ２は前記金属製筐体表面の出力線導出部から引き出された出力線７が略最短で筐体表面に接触するまでの区間を除いて前記ソケット部１から前記筐体表面までの区間は前記出力線７を覆うと共に前記筐体表面に接触する部分を金属製固定治具８により前記筐体表面に固定されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明によれば、前記出力線導出部は、図１または図３に示すように、複数の出力線７を前記筐体表面に対して水平または垂直方向に引き出されるコネクタ５よりなることを特徴とするものである。
請求項３の発明によれば、前記出力線導出部から引き出された出力線７が略最短で筐体表面に接触するまでの区間が、図４及び図５に示すように、前記シールドメッシュ２よりも太さが細い第２のシールドメッシュ２’で覆われていることを特徴とするものである。
請求項４の発明によれば、前記金属製固定治具８は前記金属製筐体と電気的に接続されていることを特徴とするものである。
請求項５の発明によれば、前記ソケット部１は周囲を金属部材９により覆われており、この金属部材９の表面における前記シールドメッシュ２と接続される部分の近傍と放電灯を組み込む灯体の金属部との間が、図６に示すように、弾性を有する板状の金属製構造物１２にて接続されていることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の全体構成を示す斜視図であり、図２は本実施形態の要部構成を示す側面図である。インバータ回路を収納する金属製筐体は、金属製ケースボディ３及びその蓋となる金属製フランジ４よりなる。バルブ出力線７は図１の構造では金属製フランジ４の表面に対して垂直方向に引き出されているが、図３に示すようにバルブ出力線７がフランジ４の表面に対して水平方向に引き出される構造であっても良い。金属製ケースボディ３には電源コネクタ６が設けられている。電源コネクタ６は、車載用バッテリーのような直流電源に接続される。金属製ケースボディ３は電源グランドと電気的に接続されている。また、金属製ケースボディ３と金属製フランジ４は電気的に接触しており、同一電位（共にグランド電位）である。フランジ４の表面には出力コネクタ５が設けられている。この出力コネクタ５から配線されるバルブ出力線７が、ＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１と接続される。ＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１はイグナイタ内蔵ソケットで構成されており、そのイグナイタ内蔵部分は金属製カバー９で覆われている。
【０００９】
この実施形態では、出力コネクタ５から引き出されたバルブ出力線７が略最短（つまり実質的に最短）で筐体表面（ここではフランジ４の表面）に接触するまでの区間をバルブ出力線剥ぎ出し区間とし、それ以降のＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１までの全区間をシールドメッシュ２で覆う。シールドメッシュ２の一方の端部をソケット部１の金属製カバー９に接続し、他方のシールドメッシュ端部表面は金属製クランプ治具８でかしめてフランジ４の表面に接触させ、ネジなどで確実に固定させている。図中、Ｎはネジなどで固定する部分である。金属製クランプ治具８をかしめる部分は、バルブ出力線７の外被を傷つけることを防止するために、バルブ出力線７を覆うようにゴム製グロメットを被せて、その上にシールドメッシュ２を配置する。このように、出力コネクタ５から金属製クランプ治具８にて締結するシールドメッシュ端部までの間のバルブ出力線７をシールドメッシュ無しとすることにより、配線の太さを細くすることが可能となる。これにより、特にフランジ４より垂直方向にバルブ出力線７が配線される構造仕様においては、図２に示すように、フランジ４の表面からのバルブ出力線高さｈを低く抑制することができる。
【００１０】
また、シールドメッシュ端部に金属製クランプ治具８をかしめた構造により、その部分を電源グランドと電気的に接続されるケースボディ３、フランジ４のいずれかの箇所に接触させることにより、場所の規制なくシールドメッシュ２を安定電位に落とすことができる。すなわち、シールドメッシュ２と接続される金属製クランプ治具８は、フランジ４またはケースボディ３の一箇所以上、自由な場所を選んで、電源グランドと導通状態とすることができる。このように、金属製クランプ治具８がケースボディ３を介して電源グランドと導通状態であることにより、バルブ出力線７のすべてをシールドメッシュ２にて覆う場合と輻射ノイズ性能を同等にできる。さらにイグナイタ内蔵ソケット部１が外部より振動を受けた場合、シールドメッシュ端部を金属製クランプ治具８にてかしめ、フランジ４に固定した部分により外的ストレスを吸収して、バルブ出力線７の根元及びインバータの出力コネクタ５などに加わるストレスを低減させ、シールドメッシュ２や出力コネクタ５などの部品の破損を防止できる。
【００１１】
なお、インバータブロックからバルブ出力線７を引き出す出力線導出部の構造は必ずしも出力コネクタ５のみに限定されるものではなく、例えば金属製筐体の表面に設けた貫通孔（開口部）から出力線が導出されているような構造であっても良い。また、金属製クランプ治具８の形状についても特に限定されるものではないが、例えば長手方向の両端（または一端）に固定用ネジの貫通孔を有する金属製のバンドをＵ字状（またはＪ字状）に曲げてその凹部にシールドメッシュ２で覆われた出力線７を収納した状態で外側から加圧して、かしめるような構造などを用いることができる。
【００１２】
（実施形態２）
図４は本発明の実施形態２の全体構成を示す斜視図であり、図５は本実施形態の要部構成を示す側面図である。この実施形態では、筐体表面の出力コネクタ５から引き出されたバルブ出力線７が略最短で筐体表面（ここではフランジ４の表面）に接触するまでの区間をバルブ出力線剥ぎ出し区間とせずに、第２のシールドメッシュ２’にて覆う構造としたことを特徴とする。第２のシールドメッシュ２’は金属製クランプ治具８に接触すると共にフランジ４の表面にも接触することにより電源グランドと電気的に接続状態とされる。その他の構成は図１及び図２の実施形態と同様であり、出力コネクタ５から引き出されたバルブ出力線７が略最短で筐体表面に接触するまでの区間を除いてＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１までの全区間は実施形態１と同様のシールドメッシュ２にて覆われている。ここで、第２のシールドメッシュ２’は、ＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１までの残りの全区間を覆うシールドメッシュ２とは異なる編組が少なく端面の細い仕様のシールドメッシュを使用する。これにより、図５に示すようにフランジ表面からのバルブ出力線高さＨを低く抑制することができる。図５の構造では、出力コネクタ５から引き出されたバルブ出力線７が第２のシールドメッシュ２’で覆われている分、図２の構造に比べるとフランジ表面からのバルブ出力線高さが若干高くなる（Ｈ＞ｈとなる）が、第２のシールドメッシュ２’はＨＩＤバルブ点灯用ソケット部１までの区間を覆うシールドメッシュ２よりも太さが細いので、バルブ出力線高さの増加は最小限に抑えることができる。その一方、輻射ノイズの低減効果については、第２のシールドメッシュ２’が金属製クランプ治具８やフランジ４の表面に接触しており、電源グランドと導通状態であることにより、バルブ出力線７のすべてをシールドメッシュにて覆う場合と同等の効果を期待できる。
【００１３】
（実施形態３）
図６は本発明の実施形態３の要部構成を示す側断面図である。金属製筐体に収納されたインバータブロックについては図示を省略しているが、図１、図３、図４のいずれの構造のものを用いても良い。この実施形態では、ＨＩＤバルブ点灯用イグナイタ内蔵ソケット部１の周囲を覆う金属製カバー９の表面とＨＩＤバルブ１０を組み込む灯体１１の金属部との間を、板やバネ状の金属製構造物１２にて電気的に接続させている。その際、灯体１１の金属部と金属製構造物１２にて接続される金属製カバー９の接続位置は、シールドメッシュ２が接続される近傍とする。これにより灯体１１の金属部をシールドメッシュ２、金属製フランジ４、金属製ケースボディ３を介して、電位の安定する電源グランドへ電気的に接続することができ、ＨＩＤバルブ１０からの高周波輻射ノイズを低減させることができる。
【００１４】
このように、ＨＩＤバルブ１０を組み込む灯体１１の金属部に取り付けられた、板やバネ状の金属製構造物１２（リード線でないもの）を、イグナイタ内蔵ソケット部１の金属製カバー９のシールドメッシュ２の接続部に近い箇所に接触させることにより、その金属製構造物１２が無い状態またはリード線によるアース接続を施した状態に比べて、特にＦＭ放送の周波数帯域を含むＶＨＦ帯域（３０〜３００ＭＨｚ）の輻射ノイズレベルを低減することが可能となる。
【００１５】
この構造はバルブ１０からの輻射ノイズを低減するために、灯体１１の金属部を可能な限り最短距離にてインバータブロックの電源グランドへ接続し、灯体自身の電位を安定させることを目的とする。そのため、灯体１１からの金属製構造物１２は、電源グランドにつながるシールドメッシュ２が接続される部分に近い場所でイグナイタ内蔵ソケット部１の金属製カバー９に接触させることにより安定電位を確保することが可能となる。
【００１６】
本発明者らは、図７に示すように、灯体１１の金属部と金属製構造物１２にて接続されるソケット部１の金属製カバー９の接続位置を▲１▼，▲２▼，▲３▼のように変えたときに、輻射ノイズレベルがどのように変化するかを測定した。その結果を表１に示す。この測定データによれば、イグナイタ内蔵ソケット部１の金属製カバー９におけるシールドメッシュ２の接続された部分により近い箇所に、灯体１１の金属部に取り付けられた板状またはバネ状の金属製構造物１２を接触させた場合、輻射ノイズレベルは低くなる（改善される）傾向となる。
【００１７】
【表１】
0004058942.tif 000002
【００１８】
表１について説明すると、各接続位置▲１▼〜▲３▼における表中の値は雑音レベル低減率（％）であり、例えば、数値が７０（％）であれば、リード線による灯体アース接続あり（基準）の状態より雑音レベル値が７０％低減されることを意味する。雑音レベルはＶＨＦ帯域（３０〜３００ＭＨｚ）を７つの帯域に分けて測定した。一例として、国内のＦＭ放送の周波数帯域である７０〜９０ＭＨｚについての測定結果を説明すると、イグナイタ内蔵ソケット部１の金属製カバー９の下面（図７の▲１▼で示す位置）で接触させた場合には、リード線による灯体アース接続あり（基準）の状態より雑音レベル値が２７．１％低減された。また、イグナイタ内蔵ソケット部１の金属製カバー９の側面下（図７の▲２▼で示す位置）で接触させた場合には、リード線による灯体アース接続あり（基準）の状態より雑音レベル値が４６．７％低減された。また、イグナイタ内蔵ソケット部１の金属製カバー９の上面（図７の▲３▼で示す位置）で接触させた場合には、リード線による灯体アース接続あり（基準）の状態より雑音レベル値が５０．０％低減された。
【００１９】
他の周波数帯域についても、金属製構造物１２によりイグナイタ内蔵ソケット部１の金属製カバー９と灯体１１の金属部を接触させる位置を図７の▲１▼→▲２▼→▲３▼のように変化させると、雑音レベルの低減率が異なり、殆どの周波数帯域で、▲１▼よりは▲２▼、▲２▼よりは▲３▼の接続位置の方が雑音レベル低減効果が高いことが分かった。以上の実験結果を踏まえて、この実施形態では、図６に示すように、▲３▼の接続位置で板バネのような金属製構造物１２を用いてイグナイタ内蔵ソケット部１の金属製カバー９と灯体１１の金属部を接触させている。
【００２０】
最後に、実施形態１〜３において、放電灯点灯装置を構成する回路について簡単に説明する。図８は放電灯点灯装置の全体構成を示すブロック図である。図中、１３はインバータブロックであり、上述の金属製ケースボディ３と金属製フランジ４で構成された金属製筐体の内部に、入力部ノイズフィルタ１４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、矩形波インバータ１６、出力部ノイズフィルタ１７、昇圧回路（イグナイタ電源部）１８を収納している。このインバータブロック１３では、入力部ノイズフィルタ１４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１５により入力電圧（１２〜１４Ｖ）をランプ電圧（直流電圧８５Ｖ）に昇圧する。この電圧を矩形波インバータ１６により低周波矩形波電圧に変換し、出力部ノイズフィルタ１７、イグナイタ内蔵ソケット１を介してＨＩＤバルブ（高輝度放電ランプ）１０に供給する。
【００２１】
ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と矩形波インバータ１６の具体回路構成例を図９に示す。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、フライバックトランスＴ１を備え、スイッチング素子Ｑ１がＯＮすることにより、直流電源ＥからフライバックトランスＴ１の１次巻線に電流ｉ１を流し、スイッチング素子Ｑ１がオフすると、フライバックトランスＴ１に蓄積されたエネルギーを、フライバックトランスＴ１の２次巻線からの電流ｉ２としてダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１及びコンデンサＣ１に並列に接続された負荷回路に供給する。これより昇圧された電圧Ｖ２（直流電圧８５Ｖ）が発生する。このときのスイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数はバルブ安定点灯時に約１２０ＫＨｚとする。さらに、この昇圧された電圧Ｖ２（直流電圧８５Ｖ）を矩形波インバータ１６により低周波矩形波電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のスイッチング素子Ｑ１と矩形波インバータ１６のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５は制御回路１９によりＯＮ／ＯＦＦを制御されている。矩形波インバータ１６では、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５がＯＮでスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４がＯＦＦの状態と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５がＯＦＦでスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４がＯＮの状態とを約２７０Ｈｚで切り替えることにより、低周波矩形波電圧を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の出力はイグナイタを通してＨＩＤバルブ１０の両端に供給されて、バルブ点灯可能となる。バルブ安定点灯時の各特性値は、ランプ電圧：８５Ｖ、ランプ電流：０．４１Ａ、ランプ電力：３５Ｗとなる。なお、図８と図９の回路構成は例示であり、これらに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、金属製筐体表面の出力線導出部から引き出された出力線が略最短で筐体表面に接触するまでの区間はシールドメッシュで覆われていないので、金属製筐体から引き出される出力線の高さを低く抑えることができる。また、出力線の前記筐体表面に接触する部分を金属製固定治具により前記筐体表面に固定したので、ソケット部からの振動が出力線導出部や出力線の根元にストレスとして加わることを防止できる。
請求項２の発明によれば、シールドメッシュに振動等が加わっても金属製固定治具によりシールドメッシュを固定していることにより、出力線の露出した部分に振動が加わることを防止でき、この出力線につながるコネクタを保護することができる。
請求項３の発明によれば、金属製筐体表面の出力線導出部から引き出された出力線が略最短で筐体表面に接触するまでの区間は、ソケット部までの残りの区間を覆うシールドメッシュよりも太さが細い第２のシールドメッシュで覆われているので、金属製筐体から引き出される出力線の高さの増加を抑えながら、輻射ノイズを一層低減できる。
請求項４の発明によれば、前記金属製固定治具が前記金属製筐体と電気的に接続されているので、バルブ出力線のすべてをシールドメッシュにて覆う場合と輻射ノイズ性能を同等とすることができる。
請求項５の発明によれば、弾性を有する板状の金属製構造物にてソケット部の金属部材と、放電灯を組み込む灯体の金属部との間が接続されており、その接続位置をソケット部のシールドメッシュと接続される部分の近傍としたことにより、灯体の金属部を最短距離で安定電位に接続することができ、これにより輻射ノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１の要部構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態１の一変形例の全体構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態２の全体構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態２の要部構成を示す側面図である。
【図６】本発明の実施形態３の要部構成を示す側断面図である。
【図７】本発明の輻射ノイズ低減効果に関する実験の説明のための斜視図である。
【図８】本発明の実施形態１、２、３の点灯装置のブロック回路図である。
【図９】本発明の実施形態１、２、３の点灯装置の具体回路図である。
【図１０】従来例の斜視図である。
【符号の説明】
１  ソケット部
２  シールドメッシュ
３  金属製ケースボディ
４  金属製フランジ
５  出力コネクタ
６  電源コネクタ
７  バルブ出力線
８  金属製クランプ治具
９  金属製カバー
【図１】
0004058942.tif 000003
【図２】
0004058942.tif 000004
【図３】
0004058942.tif 000005
【図４】
0004058942.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004058942.tif 000009
【図８】
0004058942.tif 000010
【図９】
0004058942.tif 000011
【図１０】
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