JP4285295B2 - 放電灯始動装置および放電灯点灯装置および車両用前照灯器具および車両 - Google Patents

Description

本発明は、放電灯始動装置および放電灯点灯装置および車両用前照灯器具および車両に関するものである。

従来より、図２８に示すような回路構成を有する放電灯始動装置が提供されている。この放電灯始動装置Ａは、メタルハライドランプのような放電灯Ｌａを始動するために放電灯Ｌａに高圧パルスを印加するものであり、入力端子ｔ１１，ｔ１３間に接続された充電コンデンサＣ１と、この充電コンデンサＣ１に並列に接続されたパルストランスＰＴの１次巻線ｎ１と放電ギャップＳＧとの直列回路と、入力端子ｔ１１と出力端子ｔ２１との間に接続されたパルストランスＰＴの２次巻線ｎ２とを備えている。そして、入力端子ｔ１１〜ｔ１３にはインバータ回路ＩＮＶの出力端が接続され、出力端子ｔ２１，ｔ２２間に放電灯Ｌａが接続されている。また、入力端子ｔ１３と出力端子ｔ２２との間は短絡されている。

ここで、ランプ始動時にインバータ回路ＩＮＶから入力端子ｔ１１，ｔ１３を介して充電コンデンサＣ１に充電電流が供給されて、充電コンデンサＣ１の両端電圧が所定の電圧に達すると、放電ギャップＳＧが放電してパルストランスＰＴの１次巻線ｎ１に電流が流れて、２次巻線ｎ２に高圧パルスが発生し、出力端子ｔ２１，ｔ２２間に接続された放電灯Ｌａに高圧パルスを印加して放電灯Ｌａを始動させるのである。

ところで近年、自動車の前照灯にメタルハライドランプなどの高輝度の放電灯が使用されるようになり、このような前照灯器具では器具の収納スペースが限られるため、放電灯Ｌａを装着するソケットの内部に、放電灯Ｌａに高圧パルスを印加する上記の回路を収納した放電灯始動装置が従来より提案されている（例えば特許文献１参照）。

図２９はこのような放電灯始動装置の外観図であり、ソケット本体５０の外郭は上カバー５０ａと下カバー５０ｂとで構成され、上カバー５０ａに設けた絶縁円筒５０ｃから、内部に収納した高圧パルス発生部５４のソケット口５１が露出している。またソケット本体５０には、インバータ回路ＩＮＶからの電線を接続するためのコネクタ５２が設けられており、コネクタ５２には上記の入力端子ｔ１１〜ｔ１３を構成する３本の接続端子５３が配置されている。

図３０（ｃ）はソケット本体５０内に収納される高圧パルス発生部５４の外観を示しており、上カバー５０ａの絶縁円筒５０ｃに臨む位置にソケット口５１が設けられるとともに、パルストランスＰＴ、放電ギャップＳＧ、および充電コンデンサＣ１などの回路部品が実装され、高圧パルスを発生する回路が形成されている。ソケット口５１には、放電灯Ｌａの円柱状の口金７０が嵌合する円筒状の外側筒部６３と、口金７０底面を円形に凹没させた凹所と係合する円筒状の内側筒部６４とが同心に形成されており、内側筒部６４の内部には口金７０底面の凹所内に配置された中心電極（図示せず）と電気的に接続するための内側電極６５が配置され、外側筒部６３には口金７０周面の上側部に設けられた外周電極７１と電気的に接続するための外側電極６６が配置されている。そして組立状態において外側筒部６３の外周には上カバー５０ａの絶縁円筒５０ｃが配置されており、絶縁円筒５０ｃが外側電極６６の外側に配置されて、絶縁を確保している。

この高圧パルス発生部５４は以下の手順で組み立てられる。すなわち、断面形状が長円形状の棒状のフェライトコア５５の外周に平角線よりなる２次巻線ｎ２および１次巻線ｎ１をエッジワイズ巻きし（図３０（ａ）参照）、１次巻線ｎ１の両端６７ａ，６７ｂに接続端子５６，５７を、二次巻線ｎ２の両端６８ａ，６８ｂに接続端子５８，５９をそれぞれ電気的に接続した後、合成樹脂で樹脂封止してトランスブロック６０を形成する（図３０（ｂ）参照）。その後トランスブロック６０を別の樹脂で封止して、ソケット口５１を一体に備える本体部６１を形成し、放電ギャップＳＧや充電コンデンサＣ１などの回路部品を取り付けて、高圧パルス発生部５４の組立を完了する。
特開２００２−２１７０５０号公報

上記構成の放電灯始動装置では、高電圧を発生するパルストランスＰＴを樹脂封止してトランスブロック６０を形成した後、このトランスブロック６０を別の樹脂で封止してソケット本体６１を形成しており、高圧部を２重に封止して絶縁しているため、パルストランスＰＴを封止する樹脂と、ソケット本体６１を形成する樹脂の間に界面ができ、この界面を伝って２次側の接続端子５８と１次側の接続端子５７との間で高電圧が漏洩する可能性があった。そのため、両端子５７，５８間の沿面距離を確保するために、トランスブロック６０の表面に複数の凹溝６２を形成して、凹凸形状を設ける必要があり、このような凹凸形状を形成すると、トランスブロック６０を封止する樹脂の厚みを厚くしなければならず、小型化を阻害してしまうという問題があった。

また、パルストランスＰＴの２次巻線ｎ２の一端に設けた接続端子５８は、放電灯Ｌａの口金部の底面中央に設けられた中心電極に接続され、パルストランスＰＴにより発生される高圧パルスを放電灯Ｌａの中心電極に印加するのであるが、口金部の周面に設けられた外周電極との間の絶縁距離を確保するために、接続端子５８と外周電極との間には円筒状の内側筒部６４および外側筒部６３が二重に設けられている。ここで、ソケット口５１に設けた内側筒部６４は口金７０底面の凹部に嵌合して、沿面距離を確保しているが、口金７０底面の凹部と嵌合させるために内側筒部６４の高さをある程度高くする必要があり、しかもソケット口５１とトランスブロック６０とは放電灯Ｌａの装着方向と直交する平面内で一部が重なるように配置されているので、放電灯Ｌａの装着方向においてソケット本体５０の厚み寸法が大きくなり、薄型化の要求を満たせないという問題があった。

また、パルストランスＰＴはフェライトコア５５の断面形状を長円形状として薄型化を図っていたが、平角線をエッジワイズ巻きする際に、フェライトコア５５の断面で曲率半径が最も小さくなる角部で、平角線の絶縁樹脂の伸び率が大きくなったり、絶縁皮膜が破れたりして、絶縁性の確保が困難になるため、フェライトコア５５の薄型化には限界があり、ソケット本体５０の薄型化の制約となっていた。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁性能を向上させた小型の放電灯始動装置および放電灯点灯装置および車両用前照灯器具および車両を提供することにある。

請求項１の発明は、放電灯の円柱状の口金が装着される円筒状のソケット口を有し、前記口金の底面に設けた中心電極と電気的に接続するための内側電極が前記ソケット口の底部に配置された合成樹脂成形品からなるソケット部と、第１の巻線が巻回されて、前記放電灯の装着方向と略直交する平面内で前記ソケット口の外周近傍に配置される第１の磁気コアと、前記第１の巻線の一端と前記内側電極の間を電気的に接続する導電部と、前記ソケット部に１種類の合成樹脂で一体成形されて前記第１の磁気コアと前記第１の巻線と前記導電部とを樹脂封止する封止部と、前記封止部において前記第１の巻線を封止する部位の外面に巻回されて、前記第１の巻線とともに前記放電灯に始動パルスを与えるパルストランスを構成する第２の巻線とを備え、前記第２の巻線は、少なくとも一部が前記第１の磁気コアの長手方向に直交する方向に対して斜め方向に巻回されることを特徴とする。

この発明によれば、第１の磁気コアに巻回された第１の巻線と、第１の巻線の一端と内側電極の間を電気的に接続する導電部とを樹脂封止して封止部を形成するとともに、第１の巻線を封止する封止部の部位の外面に第２の巻線を巻回して第１の巻線とともに放電灯に始動パルスを与えるパルストランスを構成しており、第１の巻線と導電部とを１種類の樹脂で封止しているので、従来のように２種類の樹脂で封止した場合のように２種類の樹脂の界面を伝って漏電が発生するのを防止でき、したがって従来のように封止樹脂の表面に凹凸形状を設ける必要がないから、封止部を小型にでき、絶縁性を向上させた小型の放電灯始動装置を提供することができる。また第１の磁気コアは、放電灯の装着方向と略直交する平面内でソケット口の外周近傍に配置されているので、放電灯の装着方向において第１の磁気コアとソケット口とを一部重ね合わせて配置することができ、放電灯の装着方向における厚み寸法を小さくできるという効果もある。さらに、第２の巻線は第１の磁気コアの長手方向に直交する方向に対して斜め方向に巻回されるので、前記長手方向に直交する方向に巻回する場合に比べて、より高いパルス電圧を発生させることができる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記第２の巻線は、前記ソケット口の外周から遠い側が、前記ソケット口の外周に近い側よりも、巻線間隔が広いことを特徴とする。

この発明によれば、第１の巻線と第２の巻線との重なり領域を増やして結合度を増加させることができ、放電灯点灯直後において１次側の振動電流の伝達ロスが低減する。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記封止部は、前記第２の巻線をガイドする凹凸部を外周に設けたことを特徴とする。

この発明によれば、第１の巻線と第２の巻線との位置精度を向上させることで、安定した結合精度を得ることができ、高信頼性を確保することができる。

請求項４の発明は、請求項１において、前記封止部は、前記第２の巻線を巻回する外周にテーパ部を設けたことを特徴とする。

この発明によれば、外形を大きくすることなく、生産性を向上させることができる。

請求項５の発明は、請求項４において、前記テーパ部は、所定厚さ以下の板状であることを特徴とする。

この発明によれば、テーパ部の厚みを制限することで、テーパー部に空気層を発生させることなく成形可能となり、高絶縁性を確保することができる。

請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかにおいて、前記第２の巻線の巻回方向の延長線は前記ソケット部に干渉しないことを特徴とする。

この発明によれば、第１の巻線と第２の巻線との位置精度の向上、および生産性の向上を図ることができる。

請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかにおいて、前記第１の磁気コアの長手方向に平行に第２の磁気コアを前記封止部の外側に備えることを特徴とする。

この発明によれば、第１の磁気コアを太くすることなく第１の巻線と第２の巻線との結合度を増大させて第１の巻線に発生するパルス電圧の高電圧化を図ることができる。

請求項８の発明は、請求項７において、前記封止部の外面に前記第２の磁気コアを保持固定する固定部を設けたことを特徴とする。

この発明によれば、組立性を向上させることで、加工工数を削減でき、接着剤等の固定部材が不要となる。

請求項９の発明は、請求項７または８において、前記第２の磁気コアは、前記第１の巻線と前記第２の巻線との重なり部分より長いことを特徴とする。

この発明によれば、第１の巻線に発生するパルス電圧のさらなる高電圧化を図ることができ、さらに放電灯点灯直後において１次側の振動電流の伝達ロスが低減する。

請求項１０の発明は、請求項７乃至９いずれかにおいて、本装置を覆う導電性の金属を備え、前記第２の磁気コアは、前記第１の磁気コアの中心軸から前記金属までの距離が最も短い空間に配置されることを特徴とする。

この発明によれば、金属に渦電流損を発生させる磁束を、第２の磁気コアで効率よく回収し、第１の巻線と第２の巻線との結合度を改善することができる。

請求項１１の発明は、請求項７において、前記第２の磁気コアは、前記第１の磁気コアの長手方向に平行な第１の面と、前記第１の面を曲折して前記第１の巻線の他端側が巻回された前記第１の磁気コアの側面に端部を近接させた第２の面とからなるＬ字状に形成された珪素鋼板であることを特徴とする。

この発明によれば、珪素鋼板の厚み方向に直交する磁束を低減できるので渦電流損が減少し、第１の巻線と第２の巻線との結合度を増大させることができる。

請求項１２の発明は、請求項１乃至１１いずれかにおいて、前記封止部の側面に、前記第２の巻線端部を絡げる突起を設けたことを特徴とする。

この発明によれば、第２の巻線の端部を固定する接着工程を省略できるので、加工工数を削減できる。また、第２の巻線端部の引き出し方向が規定されるので、第２の巻線端部の位置および引き出し方向のばらつきによる組立性の悪化を防止することができる。

請求項１３の発明は、請求項１乃至１１いずれかにおいて、前記封止部の側面に、前記第２の巻線端部を圧入保持する溝部を設けたことを特徴とする。

この発明によれば、第２の巻線の端部を固定する接着工程を省略できるので、加工工数を削減できる。また、第２の巻線端部の引き出し方向が規定されるので、第２の巻線端部の位置および引き出し方向のばらつきによる組立性の悪化を防止することができる。

請求項１４の発明は、請求項１２または１３において、前記第２の巻線に通電することで前記第１の巻線に始動パルスを発生させる始動回路を実装したリードフレームを備え、前記第２の巻線の両端に各々接続する端子を前記リードフレームに設けたことを特徴とする。

この発明によれば、封止部の形状が複雑化して、第２の巻線接続用の端子を封止部に取り付けられない場合でも、組立時の接続を容易に行うことができる。

請求項１５の発明は、請求項１２または１３において、前記第２の巻線に通電することで前記第１の巻線に始動パルスを発生させる始動回路を実装したリードフレームを備え、前記第２の巻線は所定の径以上であり、前記第２の巻線の両端部を各々挿入、接続する孔を前記リードフレームに穿設することを特徴とする。

この発明によれば、第２の巻線接続用の端子が不要となり、コスト低減を図ることができる。

請求項１６の発明は、請求項１乃至１１いずれかにおいて、前記第２の巻線に通電することで前記第１の巻線に始動パルスを発生させる始動回路を実装したリードフレームを備え、前記封止部の側面には一端を前記第２の巻線の端部に接続した端子を設け、該端子の他端は前記リードフレームに接合されていることを特徴とする。

この発明によれば、第２の巻線の接続を容易に行うことができる。

請求項１７の発明は、請求項１６において、前記端子は、前記封止部成形時に同時成形されることを特徴とする。

この発明によれば、端子成形工程を省略でき、加工工数を削減できる。

請求項１８の発明は、請求項１〜１７の何れか１つの放電灯始動装置を用いたことを特徴とする。

この発明によれば、請求項１乃至１７いずれかと同様の効果を奏する放電灯点灯装置を提供できる。

請求項１９の発明は、請求項１８記載の放電灯点灯装置を用いたことを特徴とする。

この発明によれば、請求項１乃至１７いずれかと同様の効果を奏する車両用前照灯器具を提供できる。

請求項２０の発明は、請求項１９記載の車両用前照灯器具を用いたことを特徴とする。

この発明によれば、請求項１乃至１７いずれかと同様の効果を奏する車両を提供できる。

以上説明したように、本発明では、第１の磁気コアに巻回された第１の巻線と、第１の巻線の一端と内側電極の間を電気的に接続する導電部とを樹脂封止して封止部を形成するとともに、第１の巻線を封止する封止部の部位の外面に第２の巻線を巻回して第１の巻線とともに放電灯に始動パルスを与えるパルストランスを構成しており、第１の巻線と導電部とを１種類の樹脂で封止しているので、従来のように２種類の樹脂で封止した場合のように２種類の樹脂の界面を伝って漏電が発生するのを防止でき、したがって従来のように封止樹脂の表面に凹凸形状を設ける必要がないから、封止部を小型にでき、絶縁性を向上させた小型の放電灯始動装置を提供することができるという効果がある。また第１の磁気コアは、放電灯の装着方向と略直交する平面内でソケット口の外周近傍に配置されているので、放電灯の装着方向において第１の磁気コアとソケット口とを一部重ね合わせて配置することができ、放電灯の装着方向における厚み寸法を小さくできるという効果もある。さらに、第２の巻線は第１の磁気コアの長手方向に直交する方向に対して斜め方向に巻回されるので、前記長手方向に直交する方向に巻回する場合に比べて、より高いパルス電圧を発生させることができるという効果もある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図８に基づいて説明する。本実施形態の放電灯始動装置Ａは、メタルハライドランプのような放電灯Ｌａを始動するために放電灯Ｌａに高圧パルスを印加するものであり、高圧ブロック１と、低圧回路ブロック２と、上面樹脂カバー３と、下面樹脂カバー４と、上面シールドカバー５と、下面シールドカバー６とを主要な構成として有する。尚、本実施形態の放電灯始動装置Ａは従来技術で説明した図２８に示す放電灯始動装置とほぼ同じ回路構成を有しており、本実施形態では図２８の回路において、パルス発生時のバイパスループを形成するバイパスコンデンサＣ２を入力端子ｔ１１，ｔ１２間に接続してある。

図２は高圧ブロック１の製造工程を示しており、高圧ブロック１は、１０^３Ωｍ以上の固有抵抗を有する棒状のロッド型のフェライトコア７と、このフェライトコア７の側面に、絶縁部材としてのボビンを使用しないで平角線を１層にエッジワイズ巻きにして成る第１の巻線８（２次巻線ｎ２）と、磁性材料により矩形板状に形成された高圧ヨーク４０と、フェライトコア７および高圧ヨーク４０を保持する樹脂成型品からなるコアホルダ１０と、コアホルダ１０に取り付けられて第１の巻線８の両端にそれぞれ電気的に接続される２つの端子１１，１２とを備える。なお本実施形態ではフェライトコア７に直接第１の巻線８を巻回しているが、ボビンを用いて第１の巻線８を巻回するようにしても良い。

コアホルダ１０は、フェライトコア７の長手方向において対向配置され、図中上側に開放された保持溝１３ａを有する一対の側壁１３，１３と、フェライトコア７の長手方向に沿うように配置されて両側壁１３の下端部の間をそれぞれ連結する一対の連結片１４と、一対の連結片１４の間を橋絡する橋絡部１５と、一方の側壁１３と一体的に形成され、上面およびフェライトコア７の長手方向における両側面が開放された略箱状のヨーク収納部１６とを備える。

端子１１は、第１の巻線８の低圧側の端部８ａが挿入されるコ字状の挟持片１１ａを有し、この挟持片１１ａと連続一体に形成された圧入片１１ｂを、端部８ａ近傍に配置されるコアホルダ１０の部位（側壁１３）に設けた圧入孔１７に圧入することによってコアホルダ１０に固定される。また端子１２は、第１の巻線８の高圧側の端部８ｂが挿入されるコ字状の挟持片１２ａを有し、この挟持片１２ａと連続一体に形成された圧入片１２ｂを、端部８ｂ近傍に配置されるコアホルダ１０の部位（ヨーク収納部１６）に設けた圧入孔１８に圧入することによってコアホルダ１０に固定される。

上述のような高圧ブロック１を組み立てるに当たっては、先ずコアホルダ１０の圧入孔１７，１８に端子１１，１２の圧入片１１ｂ，１２ｂを圧入して、端子１１，１２を保持させるとともに、ヨーク収納部１６内に上側から高圧ヨーク４０を挿入して高圧ヨーク４０をコアホルダ１０に収納保持させた後、各側壁１３に設けた保持溝１３ａ内に上側からフェライトコア７の端部をそれぞれ挿入して、フェライトコア７をコアホルダ１０に保持させる。このとき各保持溝１３ａの開口縁に設けた爪１３ｂがフェライトコア７の端部に係止することで、フェライトコア７の抜け止めが行われる。またフェライトコア７の長手方向における一方の端面に対向して高圧ヨーク４０が配置されている。

そして、コアホルダ１０にフェライトコア７および高圧ヨーク４０を保持させた後、絶縁性を有する合成樹脂により樹脂封止して封止部１９を形成し、封止部１９の表面に第１の巻線８の外周に配置されるように第２の巻線９（１次巻線ｎ１）を巻回し（図３（ｃ）参照）、第１および第２の巻線８，９とフェライトコア７とで高圧パルスを発生するパルストランスＰＴを構成する。ここで、封止部１９の第２の巻線９が巻回される巻回部１９ａは略楕円の棒状に成形されており、巻回部１９ａの高圧側（第２の巻線８の高圧側の端部８ｂ側）がソケット口２０ａの外周に接するように配置されている。そして、封止部１９を樹脂成形する際には、放電灯Ｌａの口金７０が装着されるソケット口２０ａを有するソケット部２０が封止部１９の成型樹脂により形成されており、封止部１９とソケット部２０とで高圧ブロック１の本体部２１が構成されている。

ソケット口２０ａは口金７０の外周面と嵌合する円筒状の外筒部２２の内側に、口金７０の底面に設けた環状の溝と嵌合する円筒状の内筒部２３が形成され、これら２つの筒部２２，２３が同心に配置されている。そして、内筒部２３の底部には端子１２に設けた接続片１２ｃの先端が露出しており、先端が互いに近付く向きに突出する弾接ばね片を具備した内側電極２４が接続片１２ｃに電気的に接続されている。つまり、放電灯Ｌａの中心電極に電気的に接続される内側電極２４は端子１２を介して第１の巻線８の高圧側の端部８ｂに電気的に接続されている。

また低圧側の端部８ａに電気的に接続された端子１１の圧入片１１ｂの先端部は、封止部１９の表面から外側に突出しており、外側に突出した圧入片１１ｂの先端部が接続端子１１ｃとなる。また外筒部２２の外側には、口金７０の周面に設けた外周電極に電気的に接続される一対の外側電極２５が配置されている。各外側電極２５は、外筒部２２の開口縁に設けた切欠２２ａから内側に突出して外周電極に弾接する弾接ばね部２５ａを２個ずつ備え、外筒部２２に設けた圧入孔（図示せず）に上面側から圧入片２５ｂを圧入することによってソケット口２０ａに固定されている。なお圧入片２５ｂの先端部は圧入孔を貫通してソケット口２０ａの下面側に突出しており、外側に突出する先部が低圧回路ブロック２に電気的に接続するための端子片となっている。

一方、低圧回路ブロック２は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、リードフレームをインサート成形して形成された基板３６に充電コンデンサＣ１、バイパスコンデンサＣ２、放電ギャップＳＧ、コネクタＣＮなどの回路部品を実装して形成され、第２の巻線９に通電することで第１の巻線８に始動パルスを発生させる始動回路を構成している。なお、プリント配線板からなる基板に上記の各回路部品を実装して低圧回路ブロック２を構成してもよい。

上面樹脂カバー３は、図４（ａ）に示すように絶縁性を有する合成樹脂により下面が開口した直方体状に形成され、ソケット口２０ａの外周に配置される絶縁円筒２６が上面に形成されるとともに、コネクタＣＮを挿通させるための切欠２７が一側面の開口縁を矩形状に凹没させることで形成されている。そして、絶縁円筒２６には一端部が上側に開放された複数のガイド溝２８が周方向に沿って形成されており、これらガイド溝２８に放電灯Ｌａの口金７０の周面に設けたガイドピン（図示せず）が係入されるようになっている。また下面樹脂カバー４は絶縁性を有する合成樹脂により形成され、矩形板状の主部２９の周縁部から上側に向かって鍔部３０が突出している。

一方、上面シールドカバー５は、図５（ａ）に示すように金属等の導電材料により下面が開口した直方体状に形成され、上面には上面樹脂カバー３の絶縁円筒２６の周りを囲む円筒状の筒部３１が形成されている。また下面シールドカバー６は金属等の導電材料により形成され、矩形板状の主部３２の周縁部から上側に向かって側部３３が突出されている。そして上面シールドカバー５および下面シールドカバー６の接合部位にはそれぞれコネクタＣＮを挿通させるための矩形状に凹んだ切欠が形成され、これらの切欠の周縁から側方に向かってコネクタＣＮの上下両面をそれぞれ覆うカバー部３４，３５が延出している。

而して、放電灯始動装置Ａを組み立てるにあたっては、先ず図３（ｃ）に示すように低圧回路ブロック２の上側に高圧ブロック１を載置し、第２の巻線９の両端部を低圧回路ブロック２に設けた接続片３７に電気的に接続して、第２の巻線９の両端を放電ギャップＳＧの一端と充電コンデンサＣ１の一端とにそれぞれ接続した後、図４（ａ）（ｂ）に示すように上面樹脂カバー３および下面樹脂カバー４を上下両側から被せ、上面樹脂カバー３と下面樹脂カバー４とで囲まれる空間にシリコンのような絶縁樹脂を充填して高圧ブロック１および低圧回路ブロック２を絶縁し、さらに図５（ａ）（ｂ）に示すように上面シールドカバー５および下面シールドカバー６を上下両側から被せることで、放電灯始動装置Ａの組立が完了する。

そして、本実施形態では、巻回部１９ａの表面に第１の巻線８の外周に配置されるように第２の巻線９を巻回しているが、図１に示すように、第２の巻線９は、フェライトコア７の長手方向に直交する方向でなく、フェライトコア７の長手方向に直交する方向に対して斜めに巻回している。このように第２の巻線９を斜めに巻回することで、第２の巻線９により高いパルス電圧を発生させている。

以上説明したように本実施形態では、フェライトコア７に巻回された第１の巻線８と、第１の巻線８の高圧側の端部８ｂと内側電極２４との間を電気的に接続する端子１２とを樹脂封止して封止部１９を形成し、この封止部１９の巻回部１９ａ表面に第１の巻線８の外周に配置されるように第２の巻線９を斜めに巻回して、パルストランスＰＴを形成しており、２種類の樹脂で封止した従来例のように２種類の樹脂の界面を伝って漏電が発生することがないから、絶縁性能を向上させることができる。また、従来例では絶縁性能を高めるために封止樹脂の表面に凹凸形状を設けて沿面距離を確保しているが、本実施形態では第１の巻線８と端子１２とを１種類の封止樹脂で形成しているので、２種類の樹脂で封止した場合のように樹脂の界面が存在しないから、従来例のように封止樹脂の表面に凹凸形状を形成する必要が無く、絶縁性を向上させた小型の放電灯始動装置Ａを実現できる。またフェライトコア７および第１の巻線８からなる高圧部とソケット口２０ａとは、放電灯Ｌａの装着方向と略直交する平面内において高圧部がソケット口２０ａの外周近傍に、高圧部とソケット口２０ａとが重ならないようにして配置され、且つ、放電灯Ｌａの装着方向において高圧部とソケット口２０ａとを一部重ね合わせて配置しているので、放電灯Ｌａの装着方向における放電灯始動装置Ａの厚み寸法を小さくして、全体の小型化を図ることができる。

ところで本実施形態は、メタルハライドランプのようなＨＩＤランプからなる放電灯Ｌａを始動するために放電灯Ｌａに高圧パルスを印加するものであり、本実施形態を用いた放電灯点灯装置のブロック図を図６に示す。この放電灯点灯装置は、直流電源Ｅの直流電圧を矩形波電圧に変換して放電灯始動装置Ａに装着された放電灯Ｌａに供給するインバータＩＮＶと、放電灯始動装置Ａとで構成される。

また図７は本実施形態を用いた車両用前照灯器具Ｂの一実施形態を示し、この前照灯器具Ｂは、車体に固定される灯体ハウジング１００の内部に上記の放電灯始動装置Ａと反射板１０１とを収納したものであり、灯体ハウジング１００の前面に設けた開口部にはレンズ１０２が取り付けられている。また灯体ハウジング１００の後部には放電灯Ｌａを交換するための開口部１０４が設けられており、この開口部１０４にはキャップ１０５が被着されている。また灯体ハウジング１００の下側部にはバッテリ（図示せず）から直流電源の供給を受けて動作するインバータＩＮＶが取着されており、このインバータＩＮＶからの電線１０３が放電灯始動装置ＡのコネクタＣＮに接続されている。なお図中の１０６はバッテリからの給電線を接続する接続コネクタである。

また図８は上述の車両用前照灯器具Ｂを備えた車両Ｃの一実施形態を示し、車体１１０の前面の左右両側には車両用前照灯器具Ｂが１台ずつ取り付けられている。

（実施形態２）
図９は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１の上面図を示しており、実施形態１と異なる点は、第２の巻線９が第１の巻線８の高圧側の端部８ｂ側へ巻回されるのしたがって、巻回角度が大きくなって第２の巻線９の下側の巻線間隔が上側の巻線間隔よりも広くなっている点であり、第２の巻線９は、ソケット口２０ａの外周から遠い側（すなわち図９の下側）が、ソケット口２０ａの外周に近い側（すなわち図９の上側）よりも巻線間隔が広くなっている。したがって、第１の巻線８と第２の巻線９との重なり領域が実施形態１に比べて増えるので、第１の巻線８と第２の巻線９との結合度を増加させることができ、放電灯点灯直後において１次側の振動電流の伝達ロスが低減する。

（実施形態３）
図１０は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１の上面図を示しており、実施形態１と異なる点は、高圧ブロック１の巻回部１９ａの直径方向に対向する外周面に、複数の矩形の凸部８０を軸方向に各々設けている点であり、凸部８０間の溝部８０ａに第２の巻線９を嵌合させながら巻回することで第２の巻線９を溝部８０ａに沿ってガイドしている。したがって、第１の巻線８と第２の巻線９との位置精度が実施形態１に比べて向上し、安定した結合精度を得ることができ、高信頼性を確保できる。

（実施形態４）
図１１は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１の上面図を示しており、実施形態１と異なる点は、高圧ブロック１の巻回部１９ａの外周にテーパ部８２を設けている点であり、テーパ部８２は、第２の巻線９の巻回方向に対して垂直方向に傾斜面を形成され、巻回部１９ａの高圧側（第２の巻線８の高圧側の端部８ｂ側）になるにつれて巻回部１９ａの外周から離れる形状を成す。したがって、テーパ部８２に沿って第２の巻線９を巻回することによって、巻回部１９ａの長さを短くしても、第２の巻線９を巻回部１９ａに斜めに巻回することが容易となる。すなわち、高圧ブロック１の外形を大きくすることなく、生産性を向上させている。

また、テーパ部８２の外側には三角波状の複数の溝部８２ａが軸方向に形成され、テーパ部８２に対して巻回部１９ａの直径方向に対向する巻回部１９ａの外周面には複数のノコギリ波状の凸部８１が軸方向に形成されており、溝部８２ａに第２の巻線９を嵌合させるとともに、凸部８１間の溝部８１ａに第２の巻線９を嵌合させながら巻回している。したがって、第１の巻線８と第２の巻線９との位置精度が実施形態１に比べて向上し、安定した結合精度を得ることができ、高信頼性を確保できる。

（実施形態５）
図１２は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１の上面図を示しており、実施形態１と異なる点は、高圧ブロック１の巻回部１９ａの外周にテーパ部８３を設けている点であり、テーパ部８３は、第２の巻線９の巻回方向に垂直方向に傾斜面を形成され、巻回部１９ａの高圧側（第２の巻線８の高圧側の端部８ｂ側）になるにつれて巻回部１９ａの外周から離れる形状を成す。したがって、テーパ部８３に沿って第２の巻線９を巻回することによって、巻回部１９ａの長さを短くしても、第２の巻線９を巻回部１９ａ斜めに巻回することが容易となる。すなわち、高圧ブロック１の外形を大きくすることなく、生産性を向上させている。

ここで、樹脂成形された本体部２１中に大きな空気層が発生すると、空気層中にコロナ放電が発生して絶縁劣化を引き起こすことがあるが、図１３に巻回部１９ａのＧ１−Ｇ１断面を示すように、本実施形態では、巻回部１９ａの軸方向に直交する方向のテーパ部８３の厚さｄ１は３ｍｍ以下としており、テーパ部８３の厚みを制限することで、テーパー部８３にボイド等の空気層を発生させることなく成形可能となり、高絶縁性を確保している。

（実施形態６）
図１４は本実施形態の放電灯始動装置を構成する高圧ブロックの上面図を示しており、実施形態１と異なる点は、第２の巻線９の巻回方向の延長線Ｘ１，Ｘ２がソケット部２０に干渉しないように構成されている点であり、第２の巻線９を巻回部１９ａに巻回する際に第２の巻線９がソケット部２０に当たることがなく、巻回工程を簡略化することができる。したがって、第１の巻線８と第２の巻線９との位置精度の向上、および生産性の向上につながる。

（実施形態７）
図１５は本実施形態の放電灯始動装置Ａを前方からみた断面図を示しており、実施形態１と異なる点は、封止部１９内のフェライトコア７の長手方向に対して平行な矩形の板状のヨークコア４１を封止部１９の上方に設けた点である。実施形態１〜６では、フェライトコア７のみを用いた開磁路構成を提案してきたが、周囲へ放出されるノイズ量の低減を目的として上面樹脂カバー３および下面樹脂カバー４の周囲を金属の上面シールドカバー５および下面シールドカバー６で覆う場合、漏れ磁束によって上面シールドカバー５および下面シールドカバー６に渦電流損が発生するため、第１の巻線８に発生するパルス電圧が低下してしまう。

ヨークコア４１を設けない構成で上記パルス電圧が低下を防止しようとすれば、フェライトコア７の径を太くする必要があり小型化を阻害してしまうが、本実施形態では、ヨークコア４１を設けて閉磁路構成に近付けることで、漏れ磁束を低減し、上面シールドカバー５および下面シールドカバー６に発生する渦電流損を減少させて、第１の巻線８に発生するパルス電圧の低下を防止している。

また、図１６に示すように、ヨークコア４１を、第２の巻線９の巻回幅より長くすれば、第１の巻線８と第２の巻線９との結合度を増加させて第１の巻線８に発生するパルス電圧の高電圧化を図ることができ、放電灯点灯直後において１次側の振動電流の伝達ロスが低減する。

さらに、フェライトコア７の中心から最も近い上面シールドカバー５および下面シールドカバー６の面は上面シールドカバー５の裏面であり、本実施形態では、上面シールドカバー５の裏面とフェライトコア７との間に配置されているので、上面シールドカバー５で渦電流損を発生させる磁束をヨークコア４１で効率よく回収でき、第１の巻線８と第２の巻線９との結合度を改善することができる。

（実施形態８）
図１７は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１の上面図を示しており、実施形態７と異なる点は、矩形の板状のヨークコア４１を封止部１９の前方に設けた点であり、実施形態７に比べて、放電灯Ｌａの装着方向における放電灯始動装置Ａの厚み寸法を増大させることなく、実施形態７と同様の効果を奏する。

また、図１８に示すように、ヨークコア４１を、第２の巻線９の巻回幅より長くすれば、第１の巻線８と第２の巻線９との結合度を増加させて第１の巻線８に発生するパルス電圧の高電圧化を図ることができ、放電灯点灯直後において１次側の振動電流の伝達ロスが低減する。

（実施形態９）
図１９は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１の斜視図を示しており、実施形態８と異なる点は、封止部１９の前面に、ヨークコア４１を固定するための断面コの字状のヨークコア固定部４２を設けた点であり、実施形態８では接着剤等でヨークコア４１を封止部１９前面に貼り付けて固定していたが、本実施形態では、位置決め治具や接着剤等を用いなくても、ヨークコア固定部４２と封止部１９との間にヨークコア４１を嵌挿するだけで固定できる。したがって、組立性が向上して加工工数を削減でき、接着剤等の固定部材が不要となる。

（実施形態１０）
図２０は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１の上面図を示しており、実施形態８と異なる点は、Ｌ字状の珪素鋼板で形成したヨークコア４３を封止部１９の前方に設けた点であり、ヨークコア４３は、フェライトコア７の長手方向に平行な第１の面４３ａと、第１の面４３ａの左端側（第２の巻線８の低圧側の端部８ａ側）を曲折して端部をフェライトコア７の左端面に対向させた第２の面４３ｂとからなる。このようにヨークコア４３をＬ字状に形成することで、第１の巻線８と第２の巻線９との結合度が増加している。

しかし、図２０の構成では、フェライトコア７を通る磁束がヨークコア４３の第２の面４３ｂに直交するため、第２の面４３ｂでは渦電流損が発生し、第２の巻線９から第１の巻線８へのエネルギーの伝達ロスが大きくなる。

そこで、図２１に示すように、フェライトコア７の左端を左方へ延長し、その前側面にヨークコア４３の第２の面４３ｂの端部を近接配置すれば、フェライトコア７を通る磁束は第２の面４３ｂの端部からヨークコア４３内に入るので、第２の面４３ｂに直交する磁束が減少し、第２の巻線９から第１の巻線８へのエネルギーの伝達ロスが低減して、第１の巻線８と第２の巻線９との結合度がさらに増加する。

また、ヨークコア４３に用いている珪素鋼板は導電材料であるので、高圧側である右側を短く形成することで、絶縁性能を高めながら第１の巻線８と第２の巻線９との結合度を増加させることができる。

（実施形態１１）
図２２は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１と基板３６との分解斜視図を示しており、実施形態１と異なる点は、第２の巻線９の端部９ａを固定する手段として、図２３に示す巻線固定部４４を設けた点である。

第２の巻線９を巻回部１９ａに巻回した後、その端部９ａが固定されていなければ、高圧ブロック１を基板３６に組み付ける際に、第２の巻線９の端部９ａから巻線がほどけてしまうため、接着等による固定工程が必要であった。しかし、本実施形態では、溝部４４ａを形成した略矩形の巻線固定部４４を巻回部１９ａの前側面および後側面に一体成形によって設け、溝部４４ａに第２の巻線９の端部９ａを圧入することで、溝部４４ａに第２の巻線９の端部９ａを固定している。なお、図２２では、巻回部１９ａ前面の巻線固定部４４のみが示されているが、封止部後面にも同様に巻線固定部４４を設けている。

また、従来は、高圧ブロック１を基板３６に組み付ける際に、位置ばらつきおよび第２の巻線９の端部引き出し方向のばらつきによって、第２の巻線９の端部９ａの引き出し方向を強制的に補正する必要があり、組立性が悪いものであったが、本実施形態では、巻線固定部４４によって第２の巻線９の端部９ａが固定されることで、第２の巻線９の端部９ａを基板３６上のスルーホール３６ａに引き出し方向の補正無しで挿入でき、組立性が向上している。なお、本実施形態では、第２の巻線９の端部９ａを基板３６上のスルーホール３６ａに直接挿入できるように、第２の巻線９にはφ０．５以上の電線を使用している。

さらに、図２４に示すように、巻線固定部４４の溝部４４ａの互いに対向する各側面に三角状の凸部４４ｂと凹部４４ｃとを各々形成すれば、第２の巻線９の端部９ａは、圧入時に凸部４４ｂによって凹部４４ｃ内に押し込まれて係止した状態となるので、保持強度がさらに強くなり、確実に固定される。特に、巻回時にスプリングバックが発生しやすい線材を第２の巻線９に用いる場合に有効である。

また、巻線固定部４４に溝部４４ａを設けずに、第２の巻線９を巻線固定部４４ａに絡げることで固定してもよい。

（実施形態１２）
図２５は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１と基板３６との分解斜視図を示しており、実施形態１１と異なる点は、基板３６上に、第２の巻線９の端部９ａを絡げる絡げ端子４６を設けた点で、絡げ端子４６に第２の巻線９の端部９ａを絡げることで、第２の巻線９を基板３６に電気的に接続している。特に高圧ブロック１の形状が複雑化し、実施形態１１のような巻線固定部４４を設けることができない場合に有効である。

また、第２の巻線９の径が細い場合（例えばφ０．５未満）には、本実施形態のような絡げ端子４６が有効である。

（実施形態１３）
図２６は本実施形態の放電灯始動装置Ａを構成する高圧ブロック１と基板３６との分解斜視図を示しており、実施形態１と異なる点は、第２の巻線９を基板３６に電気的に接続する手段として、巻回部１９ａの前側面および後側面に、上下方向に形成された筒部４７と、筒部４７内を挿通した端子片４８とを設けた点である。

端子片４８上端は前方へ曲折したＬ字状に形成された絡げ部４８ａであり、絡げ部４８ａに第２の巻線９を絡げる。そして、端子片４８の下端４８ｂは基板３６上のスルーホール３６ａに挿入されて半田等で接合される。

したがって、第２の巻線９の絡げ作業が、高圧ブロック１の上方、すなわち放電灯Ｌａの嵌合面付近で行えるので、絡げ作業を容易に行うことができる。

また、筒部４７および端子片４８を本体部２１の樹脂成形時に同時成形しており、端子片４８の圧入工程等が削減されているので、加工工数を少なくできる。

なお、図２７は、第２の巻線を基板３６上に形成されているリードフレーム４９で形成したもので、前後方向に互いに対向して形成された１組のリードフレーム４９が左右方向に複数組並設されており、各組の各リードフレーム４９間に巻回部１９ａが位置するように、基板３６上に高圧ブロック１が配置され、、各組の各リードフレーム４９の上端を溶接等による接続部４９ａを介して電気的に接続することで、第２の巻線９を形成している。実施形態１乃至１３においても第２の巻線９を上記同様にリードフレーム４９で形成してもよく、第１の巻線８と第２の巻線９との位置決めを、治具を用いることなく、基板３６上に高圧ブロック１を固定することで行うことができるので、第１の巻線８と第２の巻線９との位置決めを容易に行うことができ、位置精度も向上する。

実施形態１の第２の巻線の巻回状態を示す高圧ブロックの上面図である。 高圧ブロックの組立手順を説明する説明図である。 （ａ）は低圧回路ブロックの分解斜視図、（ｂ）は低圧回路ブロックの外観斜視図、（ｃ）は低圧回路ブロックと高圧ブロックの組立状態の外観斜視図である。 （ａ）は上面樹脂カバーおよび下面樹脂カバーの結合前の状態を示す分解斜視図、（ｂ）は上面樹脂カバーおよび下面樹脂カバーを結合した状態の外観斜視図である。 （ａ）はシールドカバーの取付前の状態を示す分解斜視図、（ｂ）はシールドカバーを取り付けた状態の外観斜視図である。 同上を用いた放電灯点灯装置のブロック図である。 同上を用いた車両用前照灯器具の断面図である。 同上を用いた車両の一部省略せる外観斜視図である。 実施形態２の第２の巻線の巻回状態を示す高圧ブロックの上面図である。 実施形態３の第２の巻線の巻回状態を示す高圧ブロックの上面図である。 実施形態４の第２の巻線の巻回状態を示す高圧ブロックの上面図である。 実施形態５の第２の巻線の巻回状態を示す高圧ブロックの上面図である。 同上の巻回部を示す側面断面図である。 実施形態６の第２の巻線の巻回状態を示す高圧ブロックの上面図である。 実施形態７の構成を示す側面断面図である。 同上の別の構成を示す外観斜視図である。 実施形態８の構成を示す高圧ブロックの上面図である。 同上の別の構成を示す外観斜視図である。 実施形態９の構成を示す外観斜視図である。 実施形態１０の構成を示す上面図である。 同上の別の構成を示す上面図である。 実施形態１１の構成を示す外観斜視図である。 同上の巻線固定部の構成を示す斜視図である。 同上の巻線固定部の別の構成を示す斜視図である。 実施形態１２の低圧回路ブロックと高圧ブロックの組立前の状態を示す分解斜視図である。 実施形態１３の高圧ブロックの構成を示す斜視図である。 第２の巻線の構成を示す参考例の外観斜視図である。 従来の放電灯始動装置を用いる放電灯点灯装置のブロック回路図である。 同上に放電灯を装着する前の状態を示す分解斜視図である。 同上を示し、（ａ）はパルストランスの外観斜視図、（ｂ）はトランスブロックの外観斜視図、（ｃ）は高圧パルス発生部の外観斜視図である。

符号の説明

７ フェライトコア
８ 第１の巻線
８ｂ 端部
９ 第２の巻線
１２ 端子片
１９ 封止部
１９ａ 巻回部
２０ ソケット部
２１ 本体部
２４ 内側電極

Claims (20)

1. 放電灯の円柱状の口金が装着される円筒状のソケット口を有し、前記口金の底面に設けた中心電極と電気的に接続するための内側電極が前記ソケット口の底部に配置された合成樹脂成形品からなるソケット部と、第１の巻線が巻回されて、前記放電灯の装着方向と略直交する平面内で前記ソケット口の外周近傍に配置される第１の磁気コアと、前記第１の巻線の一端と前記内側電極の間を電気的に接続する導電部と、前記ソケット部に１種類の合成樹脂で一体成形されて前記第１の磁気コアと前記第１の巻線と前記導電部とを樹脂封止する封止部と、前記封止部において前記第１の巻線を封止する部位の外面に巻回されて、前記第１の巻線とともに前記放電灯に始動パルスを与えるパルストランスを構成する第２の巻線とを備え、前記第２の巻線は、少なくとも一部が前記第１の磁気コアの長手方向に直交する方向に対して斜め方向に巻回されることを特徴とする放電灯始動装置。
2. 前記第２の巻線は、前記ソケット口の外周から遠い側が、前記ソケット口の外周に近い側よりも、巻線間隔が広いことを特徴とする請求項１記載の放電灯始動装置。
3. 前記封止部は、前記第２の巻線をガイドする凹凸部を外周に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の放電灯始動装置。
4. 前記封止部は、前記第２の巻線を巻回する外周にテーパ部を設けたことを特徴とする請求項１記載の放電灯始動装置。
5. 前記テーパ部は、所定厚さ以下の板状であることを特徴とする請求項４記載の放電灯始動装置。
6. 前記第２の巻線の巻回方向の延長線は前記ソケット部に干渉しないことを特徴とする請求項１乃至５いすれか記載の放電灯始動装置。
7. 前記第１の磁気コアの長手方向に平行に第２の磁気コアを前記封止部の外側に備えることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の放電灯始動装置。
8. 前記封止部の外面に前記第２の磁気コアを保持固定する固定部を設けたことを特徴とする請求項７記載の放電灯始動装置。
9. 前記第２の磁気コアは、前記第１の巻線と前記第２の巻線との重なり部分より長いことを特徴とする請求項７または８記載の放電灯始動装置。
10. 本装置を覆う導電性の金属を備え、前記第２の磁気コアは、前記第１の磁気コアの中心軸から前記金属までの距離が最も短い空間に配置されることを特徴とする請求項７乃至９いずれか記載の放電灯始動装置。
11. 前記第２の磁気コアは、前記第１の磁気コアの長手方向に平行な第１の面と、前記第１の面を曲折して前記第１の巻線の他端側が巻回された前記第１の磁気コアの側面に端部を近接させた第２の面とからなるＬ字状に形成された珪素鋼板であることを特徴とする請求項７記載の放電灯始動装置。
12. 前記封止部の側面に、前記第２の巻線端部を絡げる突起を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の放電灯始動装置。
13. 前記封止部の側面に、前記第２の巻線端部を圧入保持する溝部を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の放電灯始動装置。
14. 前記第２の巻線に通電することで前記第１の巻線に始動パルスを発生させる始動回路を実装したリードフレームを備え、前記第２の巻線の両端に各々接続する端子を前記リードフレームに設けたことを特徴とする請求項１２または１３記載の放電灯始動装置。
15. 前記第２の巻線に通電することで前記第１の巻線に始動パルスを発生させる始動回路を実装したリードフレームを備え、前記第２の巻線は所定の径以上であり、前記第２の巻線の両端部を各々挿入、接続する孔を前記リードフレームに穿設することを特徴とする請求項１２または１３記載の放電灯始動装置。
16. 前記第２の巻線に通電することで前記第１の巻線に始動パルスを発生させる始動回路を実装したリードフレームを備え、前記封止部の側面には一端を前記第２の巻線の端部に接続した端子を設け、該端子の他端は前記リードフレームに接合されていることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の放電灯始動装置。
17. 前記端子は、前記封止部成形時に同時成形されることを特徴とする請求項１６記載の放電灯始動装置。
18. 請求項１〜１７の何れか１つの放電灯始動装置を用いた放電灯点灯装置。
19. 請求項１８記載の放電灯点灯装置を用いた車両用前照灯器具。
20. 請求項１９記載の車両用前照灯器具を用いた車両。

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