JP4541387B2 - 放電ランプ用ソケット - Google Patents

Description

本発明は、特に、車両の前照灯に利用される放電ランプを装着するためのソケットに関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２００５−２８５３６８号公報がある。この公報に記載された放電ランプ用ソケットは、スタータトランスと、コンデンサやスパークギャップが実装された基板と、スタータトランス及び基板を収容するカバーとからなる。カバー内のスタータトランスは、フェライトコアに巻回された２次巻線と、２次巻線を包囲する樹脂製の封止部と、封止部に巻回された１次巻線とからなり、ソケット口と一体化されている。このソケット口は、放電ランプの口金の外周面と嵌合する円筒状の外筒部と、口金の底面に設けられた円形の凹部に嵌合する円筒状の内筒部と、スタータトランスの高圧側に接続された内側電極とを有している。また、内側電極はソケット口から露出し、高電圧側の内側電極はソケット口の外筒部によって包囲されている。そして、高電圧側の内側電極を、外筒部によって単に包囲していると、この内側電極とカバー内のコンデンサ、スパークギャップなどの電子部品との間で放電が起き易くなるので、スタータトランス自体を樹脂モールドしている。

特開２００５−２８５３６８号公報

しかしながら、樹脂モールドをするためには、気泡が入らないようにする等の専用の設備が必要となり、製造工程が煩雑になる。さらに、温度変化や経年変化により、硬質な樹脂モールド部分にクラックが入ると、絶縁不良を引き起こす場合があり、安定した点灯性能を維持し難くなる。また、樹脂モールドは、ソケット自体の重量増加を引き起こし、車両の振動によって放電ランプの光軸にズレを生じさせ易い。

本発明は、特に、軽量化を図りつつ、安定した点灯性能を維持するようにした放電ランプ用ソケットを提供することを目的とする。

本発明に係る放電ランプ用ソケットは、スタータトランスを有するスタータ回路をハウジング内に収容した放電ランプ用ソケットにおいて、
スタータトランスの高圧側端子に接続されると共に、放電ランプの中心電極と接触するようにハウジング内に配置された中心端子と、
ハウジング内で中心端子の周囲に配置された隔壁とを備え、
隔壁は、
ハウジングの第１のハウジング半部から起立する第１の起立片と、
第１の起立片と重なり合うようにハウジングの第２のハウジング半部から起立する第２の起立片とからなり、
第１のハウジング半部には、ランプ装着部を有すると共にランプ装着部から露出するように中心端子が配置され、
第１のハウジング半部は、スタータトランスを収容する第１の収容部と、回路基板上にスパークギャップ及びコンデンサが実装された充放電回路部を収容する第２の収容部と、第１の収容部と第２の収容部との間に延在する第１の起立片とを備えたことを特徴とする。

この放電ランプ用ソケットでは、ハウジング内に配置されたスタータトランスの２次巻線の高圧側端子及び中心端子から生じた高圧がスタータ回路に設けられている電子部品などへ高圧放電することを防止して、中心端子に所望の高電圧を発生させるために、中心端子の周囲を隔壁で包囲している。この隔壁は、第１のハウジング半部に形成された第１の起立片と、第２のハウジング半部に形成された第２の起立片とを重ね合わせることで形成されているので、ソケットの組立て時に、第１のハウジング半部と第２のハウジング半部とを組み合わせるだけで、ハウジング内に隔壁を作り出すことができる。従って、極めて作業性がよく、簡単な耐電圧構成をもって確実な隔壁を作り出すことができ、従来のように樹脂モールド成形を行わなくてよいので、軽量化が図られ、しかも、合わせ構造の隔壁によって安定した点灯性能の維持することができる。
さらに、第１のハウジング半部は、スタータトランスを収容する第１の収容部と、回路基板上にスパークギャップ及びコンデンサが実装された充放電回路部を収容する第２の収容部と、第１の収容部と第２の収容部との間に延在する第１の起立片とを備えている。このような構成を採用した場合、ソケットは、スタータトランスと充放電回路部と第１及び第２のハウジング半部との４部品によって構成させることができるので、ソケットの組み立時に、第１及び第２の収容部内にスタータトランス及び充放電回路部を装填するだけでよく、組立て作業性が極めて良好になる。

また、隔壁は、略平行に延在する立壁からなる第１の起立片と、立壁の間に形成された溝部内に差し込まれる第２の起立片によって形成されると好適である。このような構成を採用すると、隔壁の沿面経路を長くすることができ、隔壁を放電リークしない長さにすることができる。これにより、極めて簡単で且つ効果的な電気絶縁壁を作り出すことができる。

また、第１の収容部内にスタータトランスを装着した状態で、第１の収容部内に熱硬化樹脂が充填されていると好適である。このような構成を採用すると、スタータトランスのコロナ放電の発生が抑制され、高電圧パルスを効率良く発生させることができる。そして、ソケット内に水分や湿気が侵入しても、スタータトランスへの悪影響を無くすことができる。

また、充放電回路部の回路基板にはコネクタ部が一体的に設けられ、コネクタ部の端部はハウジングから突出すると好適である。このような構成を採用した場合、コネクタ部に接続できる接続コードの長さを容易に変更することができ、車種に応じた幅広い対応が可能になる。

本発明によれば、軽量化を図りつつ、安定した点灯性能を維持することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る放電ランプ用ソケットの好適な実施形態について詳細に説明する。

図１〜図４に示すように、車両の前照灯に利用される放電ランプ用ソケット１は、略直方体の４ｃｍ（幅）×４ｃｍ（奥行き）×２ｃｍ（厚み）のハウジング２と、ハウジング２内に収容してスタータ回路の一部を構成するスタータトランス３と、ハウジング２内に収容してスタータ回路Ｃ１の一部を構成する充放電回路部４とを備えている。そして、このソケット１は、後述する点灯回路Ｃ２（図６参照）を含まずに小型化が図られている。

ハウジング２内に収容されるスタータトランス３は、略棒状の磁気コア（図示せず）と、磁気コアの周囲に巻回された２次巻線（図示せず）と、２次巻線の外周を覆う樹脂ケース３ａと、樹脂ケース３ａの外周に巻回された１次巻線３ｂを有している。そして、２次巻線の高圧側端子３ｃは、ハウジング２に一体に成形された円筒状のランプ装着部６から露出する中心端子７に接続されている。この中心端子７は、ハウジング２に固定されると共に、放電ランプ８の中心電極８ａと接触して、放電ランプ８に高電圧を供給する。

このスタータトランス３に電気的に接続される充放電回路部４は、電子配線機能を有する金属板（図示せず）がインサート成形された樹脂製の回路基板９を有し、この回路基板９上には、スパークギャップＳＧ、コンデンサ１０、抵抗１１、コイル１２が実装されている。そして、各電子部品ＳＧ，１０，１１，１２の端子は、金属板に溶接により固定される。従って、半田を利用しないので、放電ランプ８により高温になっても接合箇所の経年劣化を防止することができる。

さらに、充放電回路部４には、金属板に接続された３本の端子ピン（図示せず）を有するコネクタ部１３が回路基板９に一体的に成形されている。そして、このコネクタ部１３の端部は、ハウジング２から突出し、点灯回路Ｃ２に接続するための接続コード（図示せず）のプラグが連結される。このような構成を採用すると、コネクタ部１３に接続できる接続コードの長さを容易に変更することができ、車種に応じた幅広い対応が可能になる。

前述したスタータトランス３及び充放電回路４を収容するハウジング２は、樹脂（ＰＢＴ，ＰＰＳ，ＬＣＰなど）によって成形された第１のハウジング半部１４と第２のハウジング半部１５からなり、嵌め合わせによってハウジング２が形成される。第１のハウジング半部１４は、底壁１４ａの周縁に設けられた４枚の側壁１４ｂでカップ状に形成されると共に、底壁１４ａに一体に成形された円筒状のランプ装着部６を有している。

また、第２のハウジング半部１５は、底壁１５ａの周縁に設けられた４枚の側壁１５ｂでカップ状に形成されている。そして、各側壁１５ｂは、ハウジング２の組み立てに際し、第１のハウジング半部１４の各側壁１４ｂに対して外側から重なり合う。第２のハウジング半部１５の側壁１５ｂに形成された矩形の係止穴１５ｃ内に、第１のハウジング半部１４の側壁１４ｂに設けられた爪部１６が入り込むことで、ハウジング２をワンタッチで組み立てることができる。

さらに、第１のハウジング半部１４は、放電ランプ８の装着方向に対して略直交する平面内でスタータトランス３を収容するための第１の収容部Ｓ１と、回路基板９上にスパークギャップＳＧ及びコンデンサ１０などが実装された充放電回路部４を収容するための第２の収容部Ｓ２と、第１の収容部Ｓ１と第２の収容部Ｓ２との間に延在する隔壁２０の一部をなす第１の起立片２１とを備えている。また、第２のハウジング半部１５には、隔壁２０の一部をなす第２の起立片２２が設けられている。なお、隔壁２０については、後に詳述する。

さらに、第１のハウジング半部１４には、スタータトランス３の樹脂ケース３ａの一端側に形成されたＨ字状の第１の嵌込み部３ｄの凹部に挿入される第１の係止片１７と、樹脂ケース３ａの他端側に形成されたＨ字状の第２の嵌込み部３ｅの凹部に挿入される第２の係止片１８とが一体的に形成されている。また、第１のハウジング半部１４の側壁１４ｂ及び第２のハウジング半部１５の側壁１５ｂには、コネクタ部１３を外部に露出させるための切欠き部１４ｃ，１５ｄが形成され、一方の切欠き部１４ｃと他方の切欠き部１５ｄとの協働で、矩形のコネクタ導出口１９が形成されている。

このように構成されたソケット１は、スタータトランス３と充放電回路部４と第１及び第２のハウジング半部１４，１５との４部品によって構成されているので、ソケット１の組み立時に、第１及び第２の収容部Ｓ１，Ｓ２内にスタータトランス３及び充放電回路部４を装填するだけでよく、組立て作業性が極めて良好になる。

ここで、中心端子７を主として包囲するように配置された隔壁２０について詳述する。この隔壁２０は、ハウジング２の第１のハウジング半部１４から起立する第１の起立片２１と、第１の起立片２１と重なり合うようにハウジング２の第２のハウジング半部１５から起立する第２の起立片２２とからなる。

第１の起立片２１は、中心端子７を囲むように略Ｃ字状に延在する第１の立壁２１ａと、第１の立壁２１ａを囲むように略Ｃ字状に延在する第２の立壁２１ｂと、第２の立壁２１ｂの端から延長されてスタータトランス３の高圧側端部３ｆを囲むと共に、側壁１４ｂに向かってその後に側壁１４ｂに沿うように延在する略Ｕ字状の第３の立壁２１ｃと、第３の立壁２１ｃを囲むように延在する略Ｕ字状の第４の立壁２１ｄと、第１の立壁２１ａの端から延長されてスタータトランス３の高圧側端子３ｃを囲むように延在する略Ｌ字状の第５の立壁２１ｅと、第５の立壁２１ｅを囲むように第２の立壁２１ｂの端から略Ｌ字状に延在する第６の立壁２１ｆとからなる。

第１の立壁２１ａと第２の立壁２１ｂは略平行に延在し、第３の立壁２１ｃと第４の立壁２１ｄは略平行に延在し、第５の立壁２１ｅと第６の立壁２１ｆは略平行に延在する。そして、第１の立壁２１ａと第２の立壁２１ｂの間には略Ｃ字状の第１の溝部２３ａが形成され、第３の立壁２１ｃと第４の立壁２１ｄとの間には略Ｕ字状の第２の溝部２３ｂが形成され、第５の立壁２１ｅと第６の立壁２１ｆとの間には第１の溝部２３ａと連通する略Ｌ字状の第３の溝部２３ｃが形成されている。また、第４の立壁２１ｄの端部が第２の立壁２１ｂから離間することで、第２の溝部２３ｂの一端は開放されている。

このような形状の第１の起立片２１に対して、第２の起立片２２は、第１〜第３の溝部２３ａ〜２３ｃの形状に対応するように延在し、第１の溝部２３ａ内に挿入される略Ｃ字状の第１の部分２２ａと、第２の溝部２３ｂ内に挿入される略Ｕ字状の第２の部分２２ｂと、第３の溝部２３ｃ内に挿入される略Ｌ字状の第３の部分２２ｃとからなる。さらに、第２の起立片２２には、第２の部分２２ｂの端部から延長されて第２の立壁２１ｂの外壁面に密着させることができる略Ｃ字状の第４の部分２２ｄが設けられている。なお、第２の起立片２２には、第１の部分２２ａのさらに内側に立設した棒状の凸部１５ｅが設けられ、この凸部１５ｅは、第１の立壁２１ａによって形成される中間端子挿入用貫通穴部１４ｄ内に挿入される。

このように構成された隔壁２０によって、ハウジング２に固定されたスタータトランス３の２次巻線の高圧側端子３ｃ及び中心端子７から充放電回路部４の回路基板９上に実装されたスパークギャップＳＧ、コンデンサ１０、抵抗１１、コイル１２の端子の露出部分への高圧放電を防止している。また、この隔壁２０は、第１のハウジング半部１４に形成された第１の起立片２１と、第２のハウジング半部１５に形成された第２の起立片２２とを重ね合わせることで形成されているので、ソケット１の組立て時に、第１のハウジング半部１４と第２のハウジング半部１４とを組み合わせるだけで、ハウジング２内に隔壁２０を簡単に作り出すことができる。従って、極めて作業性がよく、簡単な耐電圧構成をもって確実な隔壁２０を作り出すことができ、従来のように樹脂モールド成形を行わなくてよいので、軽量化が図られ、しかも、合わせ構造の隔壁２０により安定した点灯性能の維持を可能にする。

また、図５に示すように、第１の起立片２１によって形成される溝部２３ａ〜２３ｃ内に第２の起立片２２が差し込まれて、第１の起立片２１と第２の起立片２２とが所定の隙間Ｇをもって重なり合うと、Ｕ字状の隙間Ｇにより隔壁２０の沿面経路を長くすることができ、隔壁２０を放電リークしない長さにすることができる。これにより、極めて簡単で且つ効果的な電気絶縁壁を作り出すことができる。例えば、中心端子７に発生するスタータ電圧が２２ｋＶに達する場合には、隙間Ｇの長さは２２ｍｍ以上にすると好適である。ただし、第１の起立片２１と第２の起立片２２とは所定の隙間無く密着して重なり合ってもよい。

なお、前述した隔壁２０によって十分な放電絶縁が達成されているが、第１の収容部Ｓ１内にスタータトランス３を装着した状態で、第１の収容部Ｓ１内に熱硬化樹脂を充填してもよい。これにより、スタータトランス３のコロナ放電の発生が抑制され、高電圧パルスを更に効率良く発生させることができる。そして、ソケット１内に水分や湿気が侵入しても、スタータトランス３への悪影響を無くすことができる。

また、第１のハウジング半部１４の底壁１４ａに形成されて第２の収容部Ｓ２と連通する円形の樹脂充填口（図示せず）から熱硬化樹脂を充填してもよい。これによって、ソケット１内に水分や湿気が侵入しても、充放電回路部４への悪影響を無くすことができる。なお、Ｓ１やＳ２の熱硬化樹脂充填の例として、１００℃程度の熱によって液体からゲル状に変化するシリコン樹脂が好適である。熱硬化樹脂は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂であってもよい。また、充填後、放置するだけで硬化するタイプの樹脂であってもよい。

次に、コネクタ部１３に差し込むためのプラグをもった接続コードに接続される別部品としての点灯回路Ｃ２及びスタータ回路Ｃ１について簡単に説明する。

図６に示すように、点灯回路Ｃ２において、車載のバッテリから供給される１２Ｖの電気に含まれる様々な電気ノイズを入力フィルタ３１で除去し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２で１２Ｖから所定電圧(例えば定常時４５Ｖ、点灯前４００Ｖ)に昇圧し、昇圧された電圧はフルブリッジ回路３３でＡＣに変換され、スタータ回路Ｃ１に供給される。また、放電ランプ８の点灯時において、昇圧回路３４によって昇圧された電圧がスタート回路Ｃ１に供給される。なお、点灯回路Ｃ２内の電力制御は、制御回路部３５によって行われている。

スタータ回路Ｃ１では、昇圧回路３４からの出力電圧によってコンデンサ１０に電荷が蓄えられ、コンデンサ１０の端子間電圧がスパークギャップＳＧの絶縁破壊閾値を越えると、スパークギャップＳＧがオン状態となり、スタータトランス３の１次巻線３ｂに瞬時電流が流れて、スタータトランス３の２次巻線３ｄの端子間、すなわち高電圧側端子３ｃに高電圧パルス（スタータ電圧：例えば、約２２ｋＶ）が誘起される。この高電圧パルスは、コイル１２とコンデンサ４１とで構成されたフィルタを介して入力されるフルブリッジ回路３３からの出力電圧に重畳され、放電ランプ８に供給される。放電ランプ８は、この高電圧パルスによって絶縁破壊を起こし、点灯を開始する。

放電ランプ８が点灯を開始するとインピーダンスが低下するので、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３２の出力電圧が低下し、コンデンサ１０の端子間電圧がスパークギャップＳＧの絶縁破壊閾値を超えることがなくなり、スタータトランス３における２次巻線３ｄの高電圧側端子３ｃに高電圧パルスが誘起されることがなくなる。このように、放電ランプ８の点灯時に、高電圧パルスがスタータトランス３における２次巻線３ｄの高電圧側端子３ｃに誘起される。

なお、抵抗１１は、バッテリに直列に接続されたスイッチがオフ状態であるときに、コンデンサ１０に蓄えられた電荷を放電するために設けられている。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。

例えば、第１のハウジング半部１４の底壁１４ａに形成された樹脂充填口（図示せず）を塞ぐように、ハウジング２は、図示しない金属キャップによって覆われていてもよい。このような金属キャップは電磁放射ノイズの発生を低減させる効果を有する。

また、複数本の平行な溝部を形成するために、第１の起立片を３本以上の立壁で形成し、各溝部内に入りこむ第２の起立片を２本以上の立壁で形成してもよい。これにより、蛇行する隙間が形成され、隔壁の沿面経路をより一層長くすることができる。また、第１のハウジング半部１４は、第１の起立片２１及び第１の起立片２１の底壁部を有する第１の部材と、側壁１４ｂを有する第２の部材との複数の部材によって構成してもよい。

また、コネクタ部１３を採用することなく、一端が基板９に直付けされた接続コードをソケット１から露出させ、接続コードの他端にソケットを有し、このソケットを点灯回路Ｃ２のコネクタ部に接続させてもよい。

本発明に係る放電ランプ用ソケットの一実施形態を示す分解斜視図である。 第１のハウジング半部の外観を示す側面図である。 図１に示したソケットの組み立て後の状態を示す斜視図である。 第１のハウジング半部に設けられた溝部内に第２の起立片が差し込まれた状態を示す平面図である。 第１の起立片によって形成された溝部内に第２の起立片が入り込んだ状態を示す要部拡大断面図である。 スタータ回路及び点灯回路を示すブロック図である。

符号の説明

１…放電ランプ用ソケット、２…ハウジング、３…スタータトランス、３ｃ…高圧側端子、４…充放電回路部、７…中心端子、８…放電ランプ、８ａ…中心電極、９…回路基板、１０…コンデンサ、１３…コネクタ部、１４…第１のハウジング半部、１５…第２のハウジング半部、２０…隔壁、２１…第１の起立片、２１ａ〜２１ｆ…立壁、２２…第２の起立片、２３ａ〜２３ｃ…溝部、Ｃ１…スタータ回路、Ｓ１…第１の収容部、Ｓ２…第２の収容部、ＳＧ…スパークギャップ。

Claims (5)

1. スタータトランスを有するスタータ回路をハウジング内に収容した放電ランプ用ソケットにおいて、
   前記スタータトランスの高圧側端子に接続されると共に、前記放電ランプの中心電極と接触するように前記ハウジング内に配置された中心端子と、
   前記ハウジング内で前記中心端子の周囲に配置された隔壁とを備え、
   前記隔壁は、
   前記ハウジングの第１のハウジング半部から起立する第１の起立片と、
   前記第１の起立片と重なり合うように前記ハウジングの第２のハウジング半部から起立する第２の起立片とからなり、
   前記第１のハウジング半部には、ランプ装着部を有すると共に当該ランプ装着部から露出するように前記中心端子が配置され、
   前記第１のハウジング半部は、前記スタータトランスを収容する第１の収容部と、回路基板上にスパークギャップ及びコンデンサが実装された充放電回路部を収容する第２の収容部と、前記第１の収容部と前記第２の収容部との間に延在する前記第１の起立片とを備えたことを特徴とする放電ランプ用ソケット。
2. 前記第１の起立片は、前記中心端子を囲むように略Ｃ字状に延在する第１の立壁と、前記第１の立壁に沿って略Ｃ字状に延在する第２の立壁と、前記第２の立壁の端から延長されて前記スタータトランスの高圧側端部を囲む略Ｕ字状の第３の立壁と、を有することを特徴とする請求項１記載の放電ランプ用ソケット。
3. 前記第１の起立片は、前記第３の立壁に沿って延在する略Ｕ字状の第４の立壁と、前記第１の立壁の端から延長されてスタータトランスの高圧側端子を囲むように延在する略Ｌ字状の第５の立壁と、前記第５の立壁に沿って前記第２の立壁の端から略Ｌ字状に延在する第６の立壁とを更に有し、
   前記隔壁は、略平行に延在する立壁からなる前記第１の起立片と、前記立壁の間に形成された溝部内に差し込まれる第２の起立片によって形成されることを特徴とする請求項２記載の放電ランプ用ソケット。
4. 前記第１の収容部内に前記スタータトランスを装着した状態で、前記第１の収容部内に熱硬化樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の放電ランプ用ソケット。
5. 前記充放電回路部の前記回路基板にはコネクタ部が一体的に設けられ、前記コネクタ部の端部は前記ハウジングから突出することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の放電ランプ用ソケット。
   

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