| 【発明の名称】 |
放電灯装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山口 宏尚
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| 【要約】 |
【課題】高電圧ワイヤおよび高電圧コネクタを廃止し、回路手段の温度上昇を防止する放電灯装置を提供する。
【解決手段】回路手段４０は放電灯３０に高電圧を印加する回路を有している。回路手段４０のコネクタ部と放電灯３０のコネクタ部３１とが直接結合し電気的に接続している。放熱部材は６０は反射部材２０に取り付けられ、回路手段４０は反射部材２０と異なる位置で放熱部材６０に取り付けられている。放熱部材６０は熱伝導率の高い銅またはアルミ等の金属材で板状に形成されている。放熱部材６０は回路手段４０から鉛直下側に延びる放熱部６５を有している。回路手段４０の鉛直下側の大気は温度が低いので、放電灯３０および回路手段４０が発生する熱が放熱部６５に伝導し放熱部６５から放熱される。回路手段４０内部の温度上昇を抑制し、回路手段４０内の回路素子の作動不良を防止する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 放電灯と、前記放電灯と直接結合して前記放電灯と電気的に接続し、前記放電灯に高電圧を印加する回路手段と、前記放電灯と前記回路手段との結合部あるいは前記回路手段と接している位置から放射方向の少なくとも一方向に延び、前記放電灯および前記回路手段が発生する熱を放熱する放熱部材と、を備えることを特徴とする放電灯装置。
【請求項２】 前記放熱部材は鉛直下側に延びていることを特徴とする請求項１記載の放電灯装置。
【請求項３】 前記放熱部材を支持する支持部材を備え、前記回路手段は前記放熱部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の放電灯装置。
【請求項４】 前記支持部材は、前記放電灯の背後に配置され前記放電灯の光を反射する反射部材であることを特徴とする請求項３記載の放電灯装置。
【請求項５】 前記放熱部材は、前記回路手段に電源電圧を印加する配線と前記回路手段との接続箇所と、前記放電灯との間に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の放電灯装置。
【請求項６】 前記放電灯、前記放熱部材および前記回路手段を収容するケースを備え、前記放電灯、前記回路手段および前記放熱部材は前記ケースと非接触であり、かつ可動であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の放電灯装置。
【請求項７】 前記放電灯、前記放熱部材および前記回路手段を収容するケースを備え、前記ケースには、前記放熱部材の上部位置に第１換気孔が、前記放熱部材の下部位置に第２換気孔が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の放電灯装置。
【請求項８】 前記第２換気孔は、前記ケース側に向けて前記放熱部材を仮想に延長し前記ケースと交差する位置付近に位置することを特徴とする請求項７記載の放電灯装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源として放電灯を用いる放電灯装置において、放電灯と高電圧を発生する回路手段とを直接結合した装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】放電灯を光源として用いる放電灯装置として、例えば図６に示す車両のヘッドライト１００が知られている。ケース１０１内に、放電灯１１０と、放電灯を点灯するために放電灯に２０ｋＶ程度の高電圧を印加する回路手段１２０とが収容されている。回路手段１２０はケース１０１外に配置されていてもよい。放電灯１１０と回路手段１２０とは、高電圧ワイヤ１２５で電気的に接続されている。
【０００３】しかし、放電灯１１０と回路手段１２０とを高電圧ワイヤ１２５で接続する構成では、高電圧ワイヤ１２５からノイズが発生することを防止するため、高電圧ワイヤ１２５をシールドする必要がある。さらに、高電圧ワイヤ１２５と放電灯１１０とを接続するために高電圧コネクタ１２６が必要になる。したがって、製造コストが上昇する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、高電圧ワイヤを用いず、放電灯と回路手段とを直接結合し電気的に接続することが考えられる。放電灯と回路手段とを直接結合すると、高電圧コネクタおよび高電圧ワイヤが不要になる。
【０００５】しかし、放電灯と回路手段とを直接結合し放電灯の近傍に回路手段を配置すると、放電灯が発生する熱および回路手段自体が発生する熱により回路手段の内部温度が上昇し、回路手段の回路素子に動作不良が生じる恐れがある。本発明の目的は、高電圧ワイヤおよび高電圧コネクタを廃止し、回路手段の温度上昇を防止する放電灯装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の放電灯装置によると、放電灯と放電灯に高電圧を印加する回路手段とが直接結合し電気的に接続している。したがって、放電灯と回路手段とを接続する高電圧コネクタおよび高電圧ワイヤが不要になる。
【０００７】放電灯および回路手段が発生する熱により放電灯および回路手段の中心は高温になるが、放電灯および回路手段の周囲の温度は放電灯および回路手段よりも低くなっている。放電灯と回路手段との結合部あるいは回路手段と接している位置から放射方向の少なくとも一方向に延びている放熱部材を備えることにより、放電灯および回路手段の熱が放熱部材に伝導して放熱される。したがって、回路手段を冷却し、回路手段の温度上昇を防止できる。
【０００８】放電灯および回路手段が発生する熱により加熱された空気は鉛直上方に上昇する。したがって、回路手段を中心とする放射方向において鉛直下側の温度が他方向よりも低くなっている。本発明の請求項２記載の放電灯装置によると、回路手段を中心とする放射方向の中で他方向よりも温度の低い鉛直下側に放熱部材が延びているので、放電灯および回路手段から放熱部材に伝導した熱が速やかに放熱される。したがって、回路手段の温度上昇を防止できる。
【０００９】本発明の請求項３記載の放電灯装置によると、放熱部材が回路手段を支持しているので、放熱部材から回路手段を取り外せば、放熱部材を取り外すことなく回路手段だけを放電灯装置から脱着できる。本発明の請求項４記載の放電灯装置によると、放電灯の光を反射する反射部材が放熱部材を支持する支持部材を兼ねているので、部品点数が減少する。
【００１０】本発明の請求項５記載の放電灯装置によると、放熱部材は、回路手段に電源電圧を印加する配線と回路手段との接続箇所と放電灯との間に配置されているから、放電灯を交換するとき放熱部材が邪魔にならず、配線と回路手段とを容易に脱着できる。本発明の請求項６記載の放電灯装置によると、放電灯、回路手段および放熱部材はケースと非接触であり、かつケースに対し可動である。したがって、手動または自動により放電灯の光軸の傾きを調整できる。
【００１１】本発明の請求項７記載の放電灯装置によると、放熱部材の熱を第１換気孔から外部に流れる空気により逃がすことができ、外部から第２換気孔を通して外気を導入して放熱部材を効果的に冷却できる。本発明の請求項８記載の放電灯装置によると、第２換気孔から導入された外気が放熱部材に接する時間を長くして、効果的に放熱部材を冷却できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図に基づいて説明する。本発明の放電灯装置を車両のヘッドライトに適用した一実施例を図１および図２に示す。ヘッドライト１０は、ケース１１、反射部材２０、放電灯３０および回路手段４０を備えている。ケース１１は、ケース本体１２、レンズ１３およびカバー１４を有している。支持部材としての反射部材２０はケース本体１２に再度調整可能な機構をもつ支持部品で支持されている。反射部材２０は樹脂で成形されており、反射部材２０の凹面に放電灯３０の光を反射する反射材が施されている。
【００１３】放電灯３０は径ｄのフランジ３０ａを有し、このフランジ３０ａは反射部材２０の貫通孔２０ａに挿入されている。シェード３２は前方に向かう放電灯３０の直接光を遮断する。スプリング２５は貫通孔２０ａの外側に形成されている支持部２１に回動可能に取り付けられてＵ字状形状である。スプリング２５の両先端間の距離をＬ1、後述する放熱部６５の貫通孔６１ａの幅をＬ2、フランジ３０ａの径をｄとすると、Ｌ2＞ｄ＞Ｌ1の寸法関係になっている。貫通孔２０ａを挟んで支持部２１の反対側に位置する一対の爪２２にスプリング２５の両端を係止することにより、スプリング２５は放電灯３０のコネクタ部３１を貫通孔２０ａ周囲の反射部材２０に押し付けている。
【００１４】回路手段４０は放電灯３０に高電圧を印加する回路を有している。図２に示すように、回路手段４０のコネクタ部４１と放電灯３０のコネクタ部３１とが直接結合し電気的に接続できるようになっている。コネクタ部３１およびコネクタ部４１は放電灯３０と回路手段４０との結合部である。回路手段４０は、放熱部材６０に取り付けるために放熱部材６０の支持部６３と対応する位置に取付部４２を有し、また取付部４２は放熱部材側端面４３と同一面上に形成されている。回路手段４０は、図３に示すように制御回路４０ａおよびスタータ回路４０ｂをともに有してもよいし、図４に示すようにスタータ回路４０ｂだけでもよい。スタータ回路４０ｂは放電灯３０を点灯するときに放電灯３０に高電圧を印加する回路である。制御回路４０ａは放電灯３０に供給する電力を制御する回路である。回路手段４０がスタータ回路４０ｂだけの場合、放電灯とスタータ回路とを一体に形成可能である。
【００１５】放電灯３０と回路手段４０とを図１に示すように組み付けた状態で、放電灯３０および回路手段４０はケース１１と非接触であり、ケース１１に対し可動である。したがって、図示しない構造および説明しない制御により手動または自動により放電灯３０の光軸の傾きを調整することができる。図１において、配線としての電源コード５０は図示しないバッテリ電圧を回路手段４０に印加する。電源コード５０は、回路手段４０とコネクタ５１で結合し、バッテリ側とコネクタ５２で結合している。
【００１６】放熱部材６０は、熱伝導率の高い銅またはアルミ等の金属材で板状に形成されており、放電灯３０のコネクタ部３１、つまり放電灯３０と回路手段４０との間に配置されている。図２に示すように、放熱部材６０は固定部６１と放熱部６５とを有している。放電灯３０を挿入する空間部である四角形状の貫通孔６１ａが固定部６１に形成されている。反射部材２０のボス２３に取り付けるための取付部６２が固定部６１に一対形成されている。固定部６１の対角線位置に、回路手段４０を支持するための支持部６３が固定部６１の回路手段側端面６１ｂと同一面上に一対形成されている。放熱部６５は回路手段４０から鉛直下側に延びて板状に形成されている。また、第１換気孔７０ａ、第２換気孔７０ｂは、ケース本体１２のそれぞれ放熱部材６０の上部、下部付近に位置して形成されている。本実施例では、下側の第２換気孔７０ｂは放熱部６５の下側延長付近に形成されている。
【００１７】ヘッドライト１０の組み付け手順を以下に説明する。
(1) 放熱部材６０の貫通孔６１ａ間にスプリング２５を通した後、反射部材２０のボス２３と放熱部材６０の取付部６２とを位置合わせし、反射部材２０に放熱部材６０をねじ止めする。
(2) 貫通孔６１ａ、２０ａに放電灯３０を挿入し、スプリング２５を回転させて反射部材２０の方向にフランジ３０ａに付勢力を与えつつ、爪２２にスプリング２５の先端を係止させ、これにより反射部材２０に放電灯３０を押し付ける。
(3) 放電灯３０のコネクタ部３１と回路手段４０のコネクタ部４１とを直接結合し、放電灯３０と回路手段４０とを電気的に接続する。
(4) 放熱部材６０の支持部６３と回路手段４０の取付部４２とを位置合わせし、放熱部材６０に回路手段４０をねじ止めする。
(5) ケース本体１２にカバー１４を取り付ける。
【００１８】図５に、ヘッドライト１０内における放電灯３０と回路手段４０との結合部から鉛直上下方向（図示Ａ−Ｂ）の温度分布を示す。図５では放熱部材６０を省略している。放電灯３０および回路手段４０が発生する熱により、放電灯３０および回路手段４０は温度が一番高く、鉛直上方に向かうにしたがい温度は低下する。また、上昇した空気が冷えて下方に下降するので、放電灯３０および回路手段４０から鉛直下側に向かうにしたがい鉛直上側よりも温度が低下している。
【００１９】本実施例では、ヘッドライト１０内の温度分布の特性を考慮し、温度の低い鉛直下側に向けて延びる放熱部６５を放熱部材６０が有している。したがって、放電灯３０および回路手段４０が発生する熱が回路手段４０の放熱部材側端面４３から放熱部材６０の回路手段側端面６１ｂを経由して温度の低い大気により冷却される放熱部６５に伝導し、放熱部６５から放熱される。したがって、回路手段４０内部の温度上昇を抑制し、回路手段４０内の回路素子の作動不良を防止できる。
【００２０】本実施例では、放熱部材６０が鉛直下側に延びる放熱部６５を有していた。放電灯３０および回路手段４０の周囲は放電灯３０および回路手段４０よりも温度が低いので、鉛直下側以外にも、放電灯３０および回路手段４０から放射方向の少なくとも一方向に延びる放熱部を放熱部材が有していれば、回路手段４０の温度上昇を抑制することができる。
【００２１】また本実施例では、反射部材２０に放熱部材６０をねじ止めする位置と、放熱部材６０に回路手段４０をねじ止めする位置とが異なっている。放熱部材６０と回路手段４０とを同じ位置で反射部材２０にねじ止めすることもできる。しかし、反射部材２０に放熱部材６０とともに回路手段４０をねじ止めすると、放電灯３０をおよび回路手段４０を取り出すときに一緒に放熱部材６０が反射部材２０からはずれ、放電灯３０の交換が煩雑になる。さらに、強度の低い樹脂で成形された反射部材２０に放熱部材６０および回路手段４０をねじ止めしていると、放電灯３０を交換するときにねじを緩めたり締めたりすることにより反射部材２０のねじ山が摩耗する恐れがある。
【００２２】本実施例では、前述したように反射部材２０に放熱部材６０をねじ止めする位置と、放熱部材６０に回路手段４０をねじ止めする位置とが異なっているので、反射部材２０に放熱部材６０を取り付けた状態で回路手段４０をケース１１から取り出すことができる。また、空間部である貫通孔６１ａ内で放電灯３０が反射部材２０に固定されているので、回路手段４０を取り外した後に、放電灯３０を固定しているスプリング２５を爪２２から外し回転させることで、容易に放電灯３０取り外すことができる。したがって、放電灯３０の交換が容易である。さらに、放電灯３０と結合している回路手段４０をねじ止めしている放熱部材６０が金属製であるから、放電灯３０を交換するときに回路手段４０と放熱部材６０とを結合しているねじを緩めたり締めたりしても放熱部材６０のねじ山が摩耗することを防止できる。本実施例では、放熱部材６０と回路手段４０とをねじ止めしているが、スナップフィット、または放熱部材６０に回路手段４０を押し付けてから回転させる固定方法でもよい。
【００２３】また、回路手段４０と電源コード５０との接続箇所が放熱部材６０の回路手段４０側であるから、回路手段４０から電源コード５０を取り外すときに放熱部材６０が邪魔にならない。また、ヘッドライト１０内の対流により暖められた空気が第１換気孔７０ａから出て、その分第２換気孔７０ｂから外気が流入し、これにより外気が放熱部材６０を冷却することができるので、さらに放熱部材６０による放熱効果が向上する。特に第２換気孔７０ｂから流入した外気は放熱部６５の表面に沿って流れ、外気が放熱部６５の表面に接する時間が長いので、より冷却効果が向上する。
【００２４】本実施例では放電灯３０と回路手段４０との間に放熱部材６０を配置したが、回路手段４０の周囲または回路手段４０の反放電灯側に放熱部材を配置してもよい。また、放熱部材６０と回路手段４０とを接触させ、ここから放熱部材６０に熱を逃がしているが、放熱部材は放電灯のコネクタ部（結合部）と接触させることで熱を逃がす構成であってもよい。また、ヘッドライトの金属製ケースの一部に回路手段を接触させ、金属製ケースを放熱部材として用いてもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
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| 【出願日】 |
平成１２年１１月７日（２０００．１１．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９３７７９
【弁理士】
【氏名又は名称】服部 雅紀
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１５０８２９（Ｐ２００２−１５０８２９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年５月２４日（２００２．５．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３３９２６２（Ｐ２０００−３３９２６２） |
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