JP5372159B2 - 水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタおよびイグナイタの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は車載ヘッドライトとして用いる水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタおよびイグナイタの製造方法に関するものである。

昨今の環境負荷物質に対する改善により、水銀を使用しない放電灯である水銀レス放電灯（ＨｇＦｒｅｅ：ＨＩＤランプ）が実現化されている。しかし、この水銀レス放電灯は、従来の水銀を使用した水銀放電灯用の点灯装置では適切な点灯ができないため、水銀レス放電灯に対応した放電灯点灯装置を新たに用意しなければならない。

水銀レス放電灯の特性は、安定点灯時の放電灯電圧が４２Ｖ（従来の水銀放電灯の放電灯電圧は８５Ｖ）、放電灯電流は０．８Ａ（同０．４Ａ）であり、電圧が１／２、電流が２倍となっている。

従って、放電灯点灯装置の構成部品においてイグナイタのように水銀レス放電灯に流す電流を通過させる部品は、電流増加による発熱の増大を回避する為に、電気抵抗を低く設計しなおす必要が生じた。しかし、電気抵抗を１／４にすれば、損失による発熱を水銀放電灯使用時と同等にすることができるが、単純に使用する電線の直径を２倍にすれば、この電線を螺旋状に巻いたコイルの体積が増大し、イグナイタのサイズが肥大し、従来の放電灯点灯装置の収納スペースに納まらない。

一方、特許文献１には、２次巻線の高電圧出力線をコアの貫通穴に貫通させて、ソケットの高圧端子に電気的に接続した放電灯起動装置が開示されている。

特開２００１−２５７０８７号公報

上記のように、水銀レス放電灯は水銀放電灯に比べて、電圧は低くてよいが電流が２倍必要となり、この電流増大に伴う発熱の増大を回避するために、上記のような課題が生じた。また、特許文献１に開示された放電灯起動装置では、特に、電線の線径を大きくする必要がある水銀レス放電灯用イグナイタにおいては、より大きな２次巻線スペースが必要となるため、イグナイタを大型化せずに実現することは困難である。

この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、形状の大型化を抑制し、巻線に伴う作業性を大幅に向上させた水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタおよびイグナイタの製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係る水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタは、水銀レス放電灯と同一軸線上に配置され、巻線が巻回されるボビンと、前記ボビンの一端に形成された水銀レス放電灯を嵌合するソケットと、前記水銀レス放電灯の高圧端子を収納するように前記ソケットの中心に形成された高圧端子収納部と、前記高圧端子収納部とは反対側から前記ボビンの中央に形成された該高圧端子収納部より大径のコア収納部と、前記コア収納部に収納するコアとともに同じ方向から該コア収納部を通って前記高圧端子収納部に収納され前記巻線と前記水銀レス放電灯の高圧端子とを接続する高圧ターミナルとを備えたものである。

この発明に係るイグナイタの製造方法は、水銀レス放電灯と同一軸線上に配置され、巻線が巻回されるボビンと、前記ボビンの一端に形成された水銀レス放電灯を嵌合するソケットと、前記水銀レス放電灯の高圧端子を収納するように前記ソケットの中心に形成された高圧端子収納部と、前記高圧端子収納部とは反対側から前記ボビンの中央に形成された該高圧端子収納部より大径のコア収納部と、前記コア収納部に収納するコアとともに同じ方向から該コア収納部を通って前記高圧端子収納部に収納され前記巻線と前記水銀レス放電灯の高圧端子とを接続する高圧ターミナルとを備え、前記コアと前記高圧ターミナルとは前記ソケットの反対方向から前記ボビンの途中まで挿入する工程と、この途中まで挿入後、前記高圧ターミナルに巻線を絡げる工程と、前記巻線を絡げた後に前記コアと前記高圧ターミナルとを前記ボビンの所定の位置まで挿入する工程とからなるものである。

この発明に係るイグナイタによれば、コア収納部を高圧端子収納部より大径とし、コアとともに同じ方向からコア収納部を通って巻線と水銀レス放電灯の高圧端子とを接続する高圧ターミナルを前記高圧端子収納部に収納する構成であるから、作業効率を大幅に向上させることができる。

この発明に係るイグナイタの製造方法によれば、コアと高圧ターミナルとはボビンの途中まで挿入後、前記高圧ターミナルに巻線を絡げるので、巻線ノズルの作動スペースを十分に確保することができ、高圧ターミナルに対する巻線がしやすく作業効率が向上する。また、高圧ターミナルの巻線絡げ部は予め９０度に折り曲げてあるから、巻線後は、コアと高圧ターミナルをボビンの所定位置まで挿入することができ、ターミナルの折り曲げ角度によるバラツキを小さくできて、ターミナルの収まる空間を狭く設定できて、イグナイタの小型化を図ることができる。

水銀レス放電灯点灯装置の構成を示すブロック図である。 この発明に係るイグナイタの断面図である。 そのイグナイタの外部ケースを外した斜視図である。 この発明に係るイグナイタの組み付け工程を示す説明図である。 従来のイグナイタの組み付け工程を示す説明図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、発明を実施する形態を添付の図面について具体的に説明する。
実施の形態１.
水銀レス放電灯点灯装置は図１に示すように、直流電圧を出力するバッテリ１、このバッテリ１から供給された直流電圧を昇圧して交流電圧に変換する制御部２、この制御部２から供給された交流電圧に高電圧パルスを重畳して水銀レス放電灯４に供給するイグナイタ３を備えている。

まず、この発明の有効性を理解しやすいように、従来のイグナイタ３００を図５について説明する。このイグナイタ３００は、ボビン３１０、コア３２０、高圧ターミナル３３０、２次側巻線３４０の他、図示を省略した１次巻線用ボビン、１次側巻線、パルスエネルギーを蓄積するコンデンサを備えている。

ボビン３１０には、一端側に水銀放電灯嵌合用のソケット部３１０ａ、このソケット部３１０ａの中心に水銀放電灯の高圧端子挿入部３１０ｂ、この高圧端子挿入部３１０ｂの軸線上で該高圧端子挿入部とは反対側に形成されたコア挿入部３１０ｃ、このコア挿入部３１０ｃを囲むように形成された２次側巻線３４０の巻線部３１０ｄが形成されている。

そして、従来の水銀放電灯は前記したように、放電灯電圧は８５Ｖ、放電灯電流は０．４Ａであり、直径φ６の細径コアを使用しており、（高圧端子挿入部３１ｂの径）＞（コア挿入部３１０ｃの径）という関係がある。両者の境界部には高圧ターミナル３３０の平坦部３３０ａとコア３２０の先端を当接させるストッパ部３１０ｅが形成されている。

上記構成のボビン３１０に対するコア３２０と高圧ターミナル３３０の組み付けは、図５（ａ）に示すように、コア３２０はコア挿入部３１０ｃに先端がストッパ部３１０ｅに当接するまで挿入する。これに対し、高圧ターミナル３３０はコア３２０とは反対側から高圧端子挿入部３１０ｂに挿入し、その先端をストッパ部３１０ｅとボビン３１０との隙間３１０ｆを通してコア挿入部３１０ｃを貫通させ、高圧ターミナル３３０の平坦部３３０ａがストッパ部３１０ｅに当接するまで挿入する。

挿入後は、図５（ｂ）に示すように、コア挿入部３１０ｃを貫通して突出した高圧ターミナル３３０の先端部の巻線絡げ部に巻線ノズル６００で２次巻線端部を巻き付ける。巻線実施後は、図５（ｃ）に示すように、軸方向の長さ短縮のため、巻線絡げ部を折り曲げる。しかし、絡げ部を略９０度に折り曲げることは困難であり、図示例のように傾斜状態となり、軸方向の長さを十分に短縮することができないものであった。

これに対し、この発明に係る水銀レス放電灯用イグナイタは、安定点灯時の放電灯電圧が４２Ｖ（従来の水銀放電灯の放電灯電圧は８５Ｖ）、放電灯電流は０．８Ａ（同０．４Ａ）であり、電圧が１／２、電流が２倍となっている。

従って、放電灯点灯装置の構成部品において、イグナイタのように水銀レス放電灯に流す電流を通過させる部品は、電流増加による発熱の増大を回避する為に、電気抵抗を低く設計しなおす必要が生じた。電気抵抗を１／４にすれば、損失による発熱を水銀放電灯使用時と同等にすることができるが、単純に使用する電線の直径を２倍にすれば、この電線を巻いたコイルの体積が増大し、イグナイタのサイズが肥大し、従来の放電灯点灯装置の収納スペースに納まらない。

そこで、この発明は電気的特性の改善のために、巻線数を減らす、特性劣化を抑えるためにコアの径を大きくしたことにより、高圧端子挿入部の径＜コア挿入部の径という関係に構成した。コアの拡大により、コアと高圧ターミナルを同一方向からボビンに挿入することができ、作業効率を大幅に向上させることができる。

この発明に係るイグナイタ３は図２に示すように、ボビン３１、コア３２、高圧ターミナル３３、２次側巻線３４、１次巻線用ボビン３５、１次側巻線３６、パルスエネルギーを蓄積するコンデンサ３７を備え、これ等をケース部材３８に収納して充填材３９を充填する。そして、図３に示すように、前後に分離される外装カバー５ａ，５ｂが施される。

ボビン３１には、一端側に水銀レス放電灯嵌合用ソケット部３１ａ、水銀レス放電灯の高圧端子を収納するようにソケット部の中心に形成された高圧端子挿入部３１ｂ、この高圧端子挿入部３１ｂの軸線上に形成されたコア挿入部３１ｃ、このコア挿入部を囲むように形成された２次側巻線３４の巻線部３１ｄが形成されている。そして、高圧端子挿入部３１ｂの径に比べてコア収納部３１ｃの径が大きく、両者の境界部には高圧ターミナル３３の平坦部３３ａを当接させる位置決め部としてのストッパ部３１ｅ、３１ｆが形成されている。なお、高圧ターミナル３３の平坦部３３ａはコア３２の当接部としても機能する。

以下、図４について、この発明に係る水銀レス放電灯用イグナイタのボビン３１に対する高圧ターミナル３３、コア３２の組み付けについて説明する。まず、図４（ａ）に示すように、横断面D型をなし、このＤ型の平面部に高圧ターミナル３３を当接させて位置決めしたコア３２を、高圧ターミナル３３とともに前記ソケット３１ａの反対方向からコア挿入部３１ｃに挿入する。

そして、高圧ターミナル３３に巻線を絡げるためには、巻線ノズル６が高圧ターミナル近傍にくる必要があり、適当なスペースが必要になる。このため、図４（ｂ）に示すように、高圧ターミナルの電極部３３ｂがストッパ部３１ｅとボビン３１との隙間３１ｇを通過した時点、つまり、挿入途中で一旦挿入動作を停止して、巻線絡げおよび巻線実施をする巻線ノズル６のために必要なスペースを確保する。この状態で高圧ターミナル３３の先端折り曲げ部に巻線を絡ませた後、図４（ｃ）に示すように、高圧ターミナル３３の平坦部３３ａがストッパ部３１ｅに当接するまで、高圧ターミナル３３とコア３２を完全に奥まで挿入する。

このコア挿入時、横断面Ｄ型のコア３２の平面部３２ａに高圧ターミナル３３を沿わせることにより、円周方向に対する位置決め、回り止めができる。また、高圧ターミナル３３が適正な挿入位置で止まるストッパ部３１ｅ，３３ｆをボビン３１に設けておくことにより、高圧ターミナル３３とコア３２を完全に挿入した際に、高圧ターミナル３３とコア３２を巻線部３１ｄに対して決まった位置に配置することができる。

以上のように、この発明によれば、コアと高圧ターミナルはソケット部とは反対方向からボビンに挿入する構成であるから、作業性を大幅に向上させることができる。また、ボビンに高圧ターミナルとコアを該ボビンの所定位置に位置決めする位置決め部を設けた構成であるから、高圧ターミナルとコアとをボビンの所定位置に配置することができる。

コアは側面に切り欠き部を設けた横断面Ｄ型とし、その切り欠き部である平面部３２ａに高圧ターミナルを当接させる構成としたので、高圧ターミナルの位置決め及び回り止めになる。高圧ターミナルはコアの先端部と当接する当接部を有する構成としたので、高圧ターミナルとコアとを同時に挿入することが可能となり、作業性が向上する。

高圧ターミナルの端部に予め曲げられた９０度の曲げ部を設け、この曲げ部によって巻線を絡げる構成としたので、高圧ターミナルは所定位置までボビンに挿入することができ、ターミナルの収納スペースを狭く設定でき、イグナイタの長さを短縮することができる。また、ボビンとコア及び高圧ターミナルを樹脂で固定する構成としたので、コア及び高圧ターミナルがボビンから抜けることを防止することができる。

また、この発明に係るイグナイタの製造方法は、コアと高圧ターミナルとはソケット部の反対方向からボビンの途中まで挿入する工程と、この途中まで挿入後、高圧ターミナルに巻線を絡げる工程と、巻線を絡げた後にコアと高圧ターミナルとをボビンの所定の位置まで挿入する工程とからなるものである。

上記の工程により、巻線ノズルの作動スペースが十分確保でき、高圧ターミナルに対する巻線がしやすく作業効率が向上する。また、巻線の線径を大きくする必要があるため絡げ部のサイズが大きくなり、巻線後に最終的に配置される位置においての折り曲げはできないので、予め絡げ部を略９０度に折り曲げなければターミナルの収まるスペースを狭く設定することを実現できない。従って、図４（ａ）に示すように、高圧ターミナルの巻線絡げ部は予め挿入方向に対して９０度曲げておくもので、巻線後に折り曲げる必要がなく、また、傾斜なく９０度に折り曲げているので、ターミナルの収まるスペースを狭くでき、イグナイタの長さを短くすることができる。

以上のように、この発明に係る水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタは、電流増大に伴う発熱の増大を回避するために、電線の線径を大きくする必要がある水銀レス放電灯用イグナイタを大型化せずに実現するのに有効である。

Claims (8)

1. 水銀レス放電灯と同一軸線上に配置され、巻線が巻回されるボビンと、前記ボビンの一端に形成された水銀レス放電灯を嵌合するソケットと、前記水銀レス放電灯の高圧端子を収納するように前記ソケットの中心に形成された高圧端子収納部と、前記高圧端子収納部とは反対側から前記ボビンの中央に形成された該高圧端子収納部より大径のコア収納部と、前記コア収納部に収納するコアとともに同じ方向から該コア収納部を通って前記高圧端子収納部に収納され前記巻線と前記水銀レス放電灯の高圧端子とを接続する高圧ターミナルとを備えた水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタ。
2. ボビンに高圧ターミナルとコアをボビンの所定位置に位置決めする位置決め部を設けたことを特徴とする請求項１記載の水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタ。
3. コアは側面に切り欠き部を有し、前記切り欠き部に高圧ターミナルを当接させたことを特徴とする請求項１記載の水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタ。
4. 高圧ターミナルはコアの先端部と当接する当接部を有することを特徴とする請求項３記載の水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタ。
5. 高圧ターミナルの端部に曲げ部を設け、前記曲げ部によって巻線を絡げることを特徴とする請求項１記載の水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタ。
6. ボビンとコア及び高圧ターミナルを樹脂で固定することを特徴とする請求項１記載の水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタ。
7. 水銀レス放電灯と同一軸線上に配置され、巻線が巻回されるボビンと、前記ボビンの一端に形成された水銀レス放電灯を嵌合するソケットと、前記水銀レス放電灯の高圧端子を収納するように前記ソケットの中心に形成された高圧端子収納部と、前記高圧端子収納部とは反対側から前記ボビンの中央に形成された該高圧端子収納部より大径のコア収納部と、前記コア収納部に収納するコアとともに同じ方向から該コア収納部を通って前記高圧端子収納部に収納され前記巻線と前記水銀レス放電灯の高圧端子とを接続する高圧ターミナルとを備え、前記コアと前記高圧ターミナルとは前記ソケットの反対方向から前記ボビンの途中まで挿入する工程と、この途中まで挿入後、前記高圧ターミナルに巻線を絡げる工程と、前記巻線を絡げた後に前記コアと前記高圧ターミナルとを前記ボビンの所定の位置まで挿入する工程とからなることを特徴とする水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタの製造方法。
8. 高圧ターミナルはコアの先端部と当接する当接部を有し、前記当接部に前記コアを当接させた状態で両者をボビンに同時に挿入することを特徴とする請求項７記載の水銀レス放電灯点灯装置用のイグナイタの製造方法。

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