高压脉冲发生器以及具有该高压脉冲发生器的照明装置和车辆的制作方法

专利名称：高压脉冲发生器以及具有该高压脉冲发生器的照明装置和车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于启动或ffi新启动高亮度放电灯如汞灯和金属卤化 物灯的高压脉冲发生器，以及一种使用该高压脉冲发生器的照明装置和车 辆。
背景技术：
传统上，用于点亮高亮度放电灯(下面称为HID灯)的照明装置是公知 的，例如汞灯和金属卤化物灯。除/用于为HID灯供电的逆变器之外，这些 照明装置还使用高压脉冲发生器(也称为放电灯点亮器)，用于瞬时启动或 重新启动HID灯。
如图13所示，高压脉冲发生器100包括IGN连接器A以及装配HID灯 DL的盖E的插座B，所述IGN连接器A具有与逆变器的输出端子电连接的 输入端子INI至IN3。高压脉冲发生器100使用脉冲变压器(未图示)，以 用于将低压脉冲转变成高压脉冲。
如图14所示，这种高压脉冲发生器IOO包括脉冲变压器PT，其中， 初级线圈Nl和次级线圈N2缠绕在圆柱形铁氧体芯200上;端子201和201 ， 该端子201和201分别电连接于第一初级线圈N1的两端;高压部分端子202 和低压部分端子203 ，该高压部分端子202和低压部分端子203分别电连接 于次级线圈N2的两端；插入模制件204，脉冲变压器PT和端子201到203 插入该插入模制件204中，并使端子201到203暴露；以及壳体206，所述 插入模制件204插入该壳体206中，脉冲变压器PT与构成高压脉冲发生器 100的电子元件205 —起装在所述壳体206上，而且所述壳体206包括具有 内电极OUT1和外电极OUT2的插座B，所述内电极0UT1和外电极OUT2连接于HID灯DL的盖E的内电极和外电极(专利文献1 )。
下'面将参考图15描述高压脉冲发生器100的电路构成。如图15所示， 高压脉冲发生器100包括与逆变器输出端子电连接的高压部分输入端子 IN1和低压部分输入端于IN2和IN3，它们构成IGN连接器A;连接在输入 端子IN1和IN3之间的脉冲发生电容C;连接在输入端子IN1和IN2之间的 屯涌吸收器ZNR,如双向二极管和变阻器；电阻R，与电容C并联，从而 使电容C和电涌吸收器ZNR中的残余电荷放电；脉冲变压器PT，该脉冲变 压器PT A有与容器C并联的初级线圈Nl和设置在输入端子IN1和插座B 的内电极OUT1之间的次级线圈N2;以及高压脉冲发生放电幵关(放电间 隙)SG，用于将放电通道从电容C转换到初级线圈N1。输入端子IN2直接 连接于插座B的外电极OUT2。因此，在高压脉冲发生器100的电路中，图 15中用参考符号HV表示的部分用作高压部分电路，用参考符号LV表示的 部分用作低压部分电路。具体地说，包括电容C、初级线圈N1和放电开关 SG的闭合屯路(山参考符号P表示)形成脉冲发生器，较大电流即脉冲经 过该脉冲发生器流入低压部分电路LV。
下而描述高压脉沖发生器100的操作。当逆变器的输出输入到高压脉冲 发生器100的输入端子IN1到IN3时，电容C由输入端子IN1和IN3之间 的电位差充电。当电容C的电压大于预定值时，放电开关SG打幵，脉冲作 用于初级线圈N1。这样，当脉冲应用于脉冲变压器PT的初级线圈N1时， 脉沖变压器PT从次级线圈N2输出高压脉冲。因此，高压脉冲从内电极OUTl 供应到HID灯DL，从而点亮或重新点亮HID灯DL。
上述高压脉冲发生器100用于瞬时点亮和軍.新点亮照明装置中的HID 灯，以使HID灯照明，如汞灯和金属卤化物灯。图16所示的车辆前灯装置 300就是这种照明装置的一个实施例。
如图16所示，车辆前灯装置300包括盒状灯壳310，反射从HID灯DL发出的光的反射板320，安装HID灯DL的高压脉冲发生器100，以及逆变 器330，逆变器330电连接到高压脉冲发生器100，从而将车辆的12V电池
(末图示)供应的DC电压转换成驱动HID灯的AC电压。
灯壳310形成为盒状，该灯壳310的前表面(图16的左面)开放，并 装有前透镜311以複盖开放的前农面。在灯壳310的后壁，用于将HID灯 DL插入灯壳310的圆形灯插入孔310a形成在与插入灯壳310的HID灯DL 后部相对应的部分屮。在灯插入孔310a的圆周边缘形成有用于容纳部分高 压脉冲发生器100的凹陷部分340a，并且用于关闭灯插入孔310a的灯更换 维护盖340装在凹陷部分340a，从而可以从后侧拆卸。另外，在灯壳310
F壁中形成有电线插入孔310b，用于将电线引入灯壳310中，例如一端连接 到逆变器330的导线H。在灯壳310后壁部形成的灯插入孔310a附近形成 有螺钉插入孔(未图示)，可以穿过该螺钉插入孔将光轴调节螺钉350插入 并穿过后壁。
在反射面指向前侧的状态下，反射板320可垂直转动地装在灯壳310中。 通过前后移动穿过螺钉插入孔插入灯壳310的光轴调节螺钉350，反射板320 能沿垂直方向调节HID灯DL的光轴。逆变器330从下侧装在灯壳310的下 表而，从而关闭电线插入孔310b，而且 -端连接到逆变器330的导线H穿 过电线插入孔310b并进入灯壳310内。
另一方面，高压脉冲发生器100设置在灯壳310的灯插入孔310a附近， 使HID灯DL装入插座B中，导线H的另一端连接到IGN连接器A， IGN 连接器A朝上，且HID灯DL穿过灯插入孔310a而装入灯壳310中。维护 盖340装在灯壳310后壁上，使高压脉冲发生器100的--部分装入m陷部分 340a屮。日木专利特许公开No.2002-217050 (图4、图12和图近年来，减小这种车辆头灯装置300的尺寸已经有所发展，因而需要减 小灯插入孔301a的尺寸。
但是，在高压脉冲发生器100中，由于插座B设置在脉冲变压器PT 久 级线圈N2的高压侧，插座B的中心与壳体206中距离该中心最远的部分之 间的距离即旋转半径增大。因此，当灯插入孔310a适应于高压脉冲发生器 100而变小时，HID灯DL在灯売310中的位置朝向灯插入孔310a的边缘倾' 斜，从而极大地损害装配HID灯DL的可行性。相反，当考虑到装配HID 灯DL的可操作性，而将HID灯DL的位置设置在灯插入孔310a中心附近 时，应该根据高压脉冲发生器100的旋转半径扩大灯插入孔310a。因此，不 可能实现尺寸的减小。
该问题可以通过减小高压脉冲发生器100的旋转半径而进行解决，也就 是说，通过将插座B置于壳体206中心附近，但当插座B置于壳体206中 心附近时，电子元件205等必须装在壳体206上，避开并环绕高压脉冲发生 器100中的插座B。因此，电子元件205等之间的连线距离增大，在图15 中的字母P表示的脉冲发生区中，脉冲流经的路线即较大电流的路线延长， 从而削弱了电特性。由于次级线圈N2的高压可能泄露到装在脉沖变压器PT 次级线圈N2高压部分附近的电子元件205，因而需要对电子元件205进行 额外的绝缘处理，从而增加了制造成本。
也就是说，在传统的高压脉冲发牛器100中，当为了适应减小照明装置 尺寸的需求而减小旋转半径时，又有可能会由于电特性的下降或制造成本的 增加，而重新造成性能的降低。

发明内容
本发明用于解决上述问题。本发明的的是提供一种旋转半径得以减小 且性能得以提高的卨压脉冲发生器，以及一种使用该高压脉冲发生器的照明装置和车辆。
根据本发明的第一方面，提供了一种高压脉沖发牛.器，该高压脉冲发^F. 器包括脉沖变压器，其中，初级线圈和次级线圈缠绕在棒状磁芯上；放电 灯连接器)，该放电灯连接器为由绝缘材料制成的管状，具有幵放的前表面， 并且所述放电灯连接器中具有电连接于所述次级线圈高压部分的电极；以及 电连接于所述脉冲变压器初级线圏的脉冲发生电容和放电开关，其中，所述 放电灯连接器设置为使该放电灯的屮心处于穿过所述脉冲变压器沿轴线方 向的实际中心并垂直于该轴线方向的直线上，所述电容和放电开关设置为与 所述次级线圈的"-压部分相对，且所述放电灯连接器处于它们之间。
根据上述第一方面的结构，由于放电灯连接器位于穿过所述脉冲变压器 沿轴线方向的中心并垂直于该轴线方向的直线上，因此可以减小旋转半径。 由于所述脉冲发生电容和放电开关设置为与所述次级线圈的高压部分相对， 使所述放电灯连接器处于它们之间且与所述次级线圈的高压部分间隔分开， 因此可以防止由所述次级线圈N2产生的高压泄露到低压电路，如脉冲发生 电容或放电开关。由于所述电容和放电开关一起设置在相同的一侧，从而縮 短了脉沖经过的路线。因而，可以提高性能。
在根据本发明第二方面的高压脉冲发生器中，除了第一方面的结构以 外，用于连接到外部电源的电源线的输入部分设置为与所述脉冲变压器相 对，使所述放电灯迮接器处于它们之间。
根据第二方面的结构，当所述输入部分设置为朝向下侧吋，作为较重部 分的所述脉冲变压器设置为具有较好的横向平衡。因此，所述高压脉冲发生 器可以具有较好的宽量平衡。
在根据本发明第三方面的高压脉冲发生器中，除了第一方面的结构以 外，用丁-连接于外部电源的电源线的输入部分设置为与所述放电灯连接器相 对，使所述脉冲变压器处于它们之间。根据第三方面的结构，当所述输入部分设置为朝向下侧时，作为较重部 分的所述脉冲变压器设置在下侧而具有较好的横向平衡。因此，与所述第二 方面相比，高压脉沖发生器可以具有更好的重量平衡。
在根据本发明第四方面的髙压脉冲发生器中，除了所述第一方面至第三 方面屮任一项的结构以外，所述放电灯连接器具有插座，放电灯的盖可拆卸 地装在所述插座屮。
根据第四方面的结构，所述放电灯可以为可拆卸地安装。
在根据本发明第五方面的高压脉冲发生器中，除了所述第一方面至第三 方面屮任一项的结构以外，所述放电灯装在所述放电灯连接器上。
根据第五方面的结构，由于所述放电灯直接固定，因而可以省略如盖和 插座等元件。因此，可以使用大尺寸的电子元件，以实现所述高压脉冲发生 器在尺寸上的减小。
根据木发明的第六方面，提供了一种具有如所述第一方面至第五方面中 任一项所述的髙压脉沖发生器的照明装置。
根据第六方面的结构，由于所述照明装置具有旋转半径较小且电特性改 进的高压脉冲发生器，因而可以提供一种尺寸较小和性能较好的照明装置。
根据本发明的第七方面，提供了一种具有所述第六方面的照明装置的车辆。
根据第七方面的结构，由于所述车辆具有尺寸较小且性能较好的照明装 置，因此可以增大乘客室的尺寸，从而提高车辆的舒适性。


图l(a)是部分农示根据木发明第一实施方式的高压脉沖发生器的后视 图，图l(b)是部分表示上述高压脉冲发生器的侧视图，图l(c)是部分表示上 述高压脉冲发生器的IH视图；图2是根据本发明第一实施方式的变压器部分的装配图3是根据本发明第一实施方式的高压脉冲发生器的装配图4(a)是表示根据本发明第一实施方式的高压脉冲发生器的透视图，图
4(b)是其另一透视图5(a)是示意性表示使用根据本发明第一实施方式的高压脉冲发生器的 照明装置的横截面图，图5(b)是部分表示具有根据本发明第一实施方式的照、 明装置的车辆的透视图6是部分表示根据本发明第--实施方式的高压脉冲发生器的另一实施 例的后视图7(a)是部分表示根据本发明第一实施方式的高压脉冲发生器在填充-有 树脂前的透视图，图7(b)是部分表示根据本发明第一实施方式的高压脉冲发 生器在填充有树脂后的透视图8(a)是部分表示根据本发明第二实施方式的高压脉沖发生器的后视 图，图8(b)是部分表示上述高压脉冲发生器的侧视图，图8(c)是部分表示上 述高压脉发生器的正视图9(a)是部分表示根据本发明第二实施方式的另一高压脉冲发生器的后 视图，图9(b)是部分表示上述高压脉冲发生器的侧视图，图9(c)是部分表示 上述高压脉冲发生器的正视图10(a)是部分表示根据本发明第三实施方式的高压脉冲发生器的后视 图，图10(b)是部分表示上述高压脉冲发生器的侧视图，图10(c)是部分表示 il述高压脉冲发生器的正视图11是表示所述高压脉冲发生器的装配图12是表示所述高压脉冲发生器的透视图13是表示传统高压脉冲发生器的透视图
图14是表示所述传统高压脉冲发生器的装配图；图15是表示所述传统高压脉冲发生器的电路图16是示意表示使用所述传统高压脉冲发生器的照明装置的横截面图。
具体实施例方式
下面，将参考图l至图12对本发明的典型实施方式进行描述。
(第一实施方式)
如图l(a)至图l(c)所示，根据本发明第一实施方式的高压脉冲发生器1 (见图4)包括变压器部分TB，变压器部分TB具有脉冲变压器PT和放 电灯连接器31，其中，初级线圈N1和次级线圈N2缠绕在磁芯2上，放电 灯连接器31为由绝缘材料制成的管状，具有底部和开放的前表面(图l(c) 的前侧)，并且所述放电灯连接器31中具有电连接于下部31a的次级线圈 N2的高压部分的内电极(中心电极)OUT1;以及电路部分CB，电路部分 CB具有电连接于脉冲变压器PT的初级线圈Nl的脉冲发生电容C和放电开 关SG，以及装有上述元件的插线板5，其中，包括变压器部分TB和电路部 分CB的内装置块10与壳主休6 —起容纳在屏蔽壳7中，壳主体6是内装 置块10的前盖。
由于根据第一实施方式的高压脉冲发生器1的电路结构类似于图15所 示的传统结构，因此相同的零件将用相同的参考数字表示，并省略其描述。 只要未提到具体限制，则突出于图l(c)纸面的一侧称为高压脉冲发生器1的 前侧，图l(c)的上侧称为高压脉冲发生器1的上侧，图l(c)的下侧称为高压 脉冲发生器l的下侧，图l(c)的右侧称为高压脉冲发生器l的右侧，图l(c) 的左侧称为高压脉冲发生3& 1的左侧，进入图l(c)纸面的一侧称为高压脉冲 发生器l的后侧。
如图2所示，变压器部分TB包括脉冲变压器PT和用于容纳脉冲变压器PT的树脂壳体3。放电灯连接器31与树脂壳体3整体形成。
如图2所示，脉冲变压器PT包括磁芯2，缠绕在磁芯2 h的次级线圈 N2，用于环绕缠绕在磁芯2上的次级线圈N2并置于次级线圈N2的低压部 分的线筒20，以及缠绕在用于环绕磁芯2的线筒20上的初级线圈Nl 。
这里，磁芯2由含有80AVtn/。磁性颗粒的合成树脂制成，所述磁性颗粒如 铁氧体颗粒，例如Ni-Zn铁氧体颗粒。磁芯2形成为具有椭圆截面的榨状。 次级线圈N2为具有薄笵形状的矩形线，并通过使用沿边缠绕法(edgewise winding method)(缠绕矩形线的方向在宽度/j'向彼此相反)而缠绕在磁芯2 上。
例如，线筒20为由绝缘树脂制成的树脂模塑件，并整体包括圆柱形主 筒20a以及在主筒20a两端形成的法兰20b和20b，在圆柱形主筒20a上缠 绕有初级线圈N1。孔20c轴向形成在线筒20中，孔20c的尺寸设置为允许 缠绕有次级线圈N2的磁芯2穿过孔20c。
例如，树脂壳休3由具有预定绝缘性能的合成树脂制成，所述合成树脂 如液晶聚合物。而且如图l(a)所示，树脂壳体3整体包括用于接收脉冲变压 器PT和放电灯连接器31的接收部分30。这里，放电灯连接器31设置在接 收部分30的一侧(在图l(a)的右侧)，因而，放电灯连接器31的中心O位 于中心线CL1上，中心线CL1穿过装在接收部分30中的脉冲变压器PT沿 轴线方向(平行于屮心线CL2的方向)的实质中心并垂直于该轴线方向。
接收部分30形成为矩形六面体形，该接收部分30的后侧(图l(a)的前 侧)是开放的，辻接收部分30中具有用于容纳脉冲变压器PT的空间。当脉 冲变压器PT容纳在接收部分30时，接收部分30的纵向中心与脉冲变压器 PT的轴向屮心设计为基本彼此重合。
放电灯连接器31形成为管状，该管状放i乜灯连接器31具有底部和开放 的前表面(图l(c)的前侧)。更具体地说，放电灯连接器31整体包括圆形底部31a以及管状部分31b，管状部分31b从底部31a的圆周边缘向前伸出， 管状部分31b的内径约等于HID灯DL的盖E的外径。 一对矩形孔32和32 穿过底部31a，并且在管状部分31b的外圆周表面中形成有矩形凹陷部33。 另外，管状内壁31c从底部31a整体伸出，以环绕所述--对孔32和32，从 而保证内电极OUT1和外电极0UT2与内壁31c之间的绝缘距离。
另一方面，作为内电极OUTl的内电极端子40，作为外电极OUT2的 外电极端子41，以及用于将脉冲变压器PT电连接于插线板5的第一连接端 子42和第二连接端子43，都设置在树脂壳体3中。
内电极端子40整体具有彼此相对的--对电极端子部分40a和40a;填隙 部分40b，次级线圈N2高压端嵌入井固定于所述填隙部分40b;约为L形 的连接40c，该连接40c整体地将电极端子40a和40a的底端连接于填隙部 分40b。所述内电极端子40通过弯曲导电金属板而制成。
外电极端子41整体具有水平纵向平部分41a;从所述平部分41a的前端 向前延伸的--对电极端子部分41b和41b;以及从所述平部分41a后端横向 延伸的电路端子41c。所述外电极端子41通过弯曲导电金属板而制成。
第--连接端子42整体具有初级线圈填隙部分42a，初级线圈Nl的一端 以填隙方式固定于所述初级线圈填隙部分42a;次级线圈填隙部分42b，次 级线圈N2的低压端以填隙方式固定于所述次级线圈填隙部分42b;以及纵 向端子部分42c，该纵向端子部分42c的一端具有填隙部分42a和42b，另 一端连接于插线板5。所述第一连接端子42通过弯曲导电金属板而制成。
第二连接端子43整体具有初级线圈填隙部分43a，初级线圈N1的另一 端以填隙方式固定于所述初级线圈填隙部分43a;以及纵向端子部分43b， 该纵向端子部分43b的一端具有填隙部分43a，另一端连接到插线板5。所 述第二连接端子43通过弯曲导电金属板而制成。
端子40至43按以下方式安装在树脂壳体3上。内电极端子40连接于树脂壳体3的后表面，使--对电极端子部分40a 和40a从穿过放电灯连接器31的底部31a形成的一对孔32和32向前突出， 填隙部分40b设置在容纳于接收部分30中的脉冲变压器PT的次级线圈N2 的高压侧(图l(a)的下端)上。
通过将平部分41a插入放电灯连接器31的管状部分31b的凹陷部分33 屮，使电极端子部分41b和41b处于管状部分31b屮，从而将外电极端子41 连接于树脂壳体3。
第一连接端子42连接于树脂壳体3，使两个填隙部分42a和42b都设置 在容纳在接收部分30中的脉冲变压器PT的次级线圈N2的低压侧(图l(a) 的上侧)」:，且端子部分42c从接收部分30朝向放电灯连接器31突出(朝 向图l(a)的右侧)。
第二连接端子43连接于树脂壳体3，与第一连接端子42平行，使填隙 部分43a设置在装在接收部分30中的脉冲变压器PT的次级线圈N2的低压 侧(图l(a)的上侧)上，且端子部分43b从接收部分30朝向放电灯连接器 31突出(朝向图l(a)的右侧)。
这样，端子40至42都连接于树脂壳体3，连接有内电极端子40和外电 极端于41的放电灯连接器31用作插座B， HID灯DL可拆卸地装在该插座 B上。如图l(a)所示，脉冲变压器PT容纳在树脂壳体3中，使次级线圈N2 的高压侧朝下，线筒20靠近两个连接端子42和43。缠绕在线筒20上的初 级线圈Nl的两端分别以填隙方式固定在第--连接端子42的填隙部分42a 和第二连接端子43的填隙部分43a。缠绕在磁芯2上的次级线圈N2的低压 端以填隙方式固定在第一连接端子42的填隙部分42b，且次级线圈N2的高 压端以填隙方式固定在内电极端子40的填隙部分40b。此后，将绝缘树脂8 如环氧树脂填充入接收部分30，用以提高脉冲变压器PT的绝缘性能。
这样，构成了变压器部分TB， F面将描述电路部分CB。在图15所示的电路图中，电路部分CB包括除低压侧电路LV中脉冲变压器PT的初级线 圏N1以外的电路元件，即脉冲发生电容PT;放电开关SG;电涌吸收器ZNR， 如变阻器；电荷放电电阻R;电源端子44至46，该电源端子为由导电金属 板制成的带状，且导线H的连接线L1至L3连接于所述电源端子；以及安 装有上述元件的插线板5。
在插线板5中，在长方形绝缘基板50上形成有用于构成图15所示电足各 的印刷图案(未图示)。这里，如图l(a)所示，绝缘基板50的纵向长度设置 为基木等丁-树脂壳体3的接收部分30的纵向长度(图l(a)的垂直方向)，绝 缘基板50的横向长度设置为基本等于树脂壳体3的接收部分30的厚度(图 3的垂直尺寸)。在图l(b)和图10(b)中省略了插线板5。
在插线板5的一个表面上，电容C装在沿纵向方向的一个末端(图l(a) 上端)，且放电开关SG装在沿插线板5纵向方向的所述末端，靠近电容C 且离该末端更近。电涌吸收器ZNR装在插线板5纵向方向的中心。电阻R 和电极端子44至46装在插线板5纵向方向的另一末端。
在具有t述结构的电路部分CB中，如图l(a)所示，装有如电容C的电 路元件的插线板5的一个表面与接收部分30相对，使树脂壳体3的电灯连 接器31处于它们之间，且安装有电容C和放电开关SG的纵向方向的一个 末端朝向脉冲变压器PT的次级线圈N2的低压侧。因此，脉冲发生电容C 和放电开关SG设置为与高压区HF相对，使放电灯连接器处于它们之间， 所述高压区HF包括脉冲变压器PT的次级线圈N2的高压侧和内电极端子 40。此时，插线板5处于接收部分30的突出平面中。通过用钎焊或类似方 法将外电极端子41和连接端子42和43装在插线板5上，将电路部分CB 连接于变压器部分TB。因此，实现具有如图15所示的电路结构的内装置块 10，该内装置块10形成为正方形，所述内装置块10的垂直尺寸和水平尺寸 基本彼此相同，如图l(c)所示。以这种方式得到的内装置块10与壳主体6 —起装在屏蔽壳7中，屏蔽 壳7用于屏蔽内装置块10免受电子噪音，壳主体6具有用于固定HID灯DL 的卡口结构(bayonet structure)。因此，完成了如图4(a)和4(b)所示的高压脉 冲发生器l。
如图3所示，壳主体6由绝缘树脂形成为盒形，其中，后农面是开放的， 并连接于内装置块10的前侧。穿过壳主体6的前表面形成有圆孔6a，该圆 孔6a，用于使内装置块10的放电灯连接器31暴露于外部，环绕孔6a的圆 周壁6b从孔6a的周边向前突起。在圆周壁6b中形成有用于固定HID灯DL 的缺口部分6c，以将圆周壁6b沿圆周方向分成四部分。每个缺口部分6c具 有基本L形的所谓卡口结构，所述卡口结构包括引导部分6d和固定部分6e， 所述引导部分6d向前和向后延伸，引导部分6d的前端是幵放的，固定部分 6e从引导部分6d的后端沿圆周方向延伸，并垂直于前后方向，从而对应于 HID灯DL的毎个固定销(未图示)。为了便于解释，圆周壁6b表示在图1、 图6、图8和图9中。
如图3所示，屏蔽壳7包括由金属制成的后(背)屏蔽70和前屏蔽71。 后屏蔽70形成为具有正方形底部的锥管状，内部与后屏蔽70相通的盒形连 接器壳70a整体形成在下表面中心，内装置块10的电源端子44至46设置 成靠近所述中心。连接器壳70a的前表面开放，导线H穿过连接器壳70a从 开放的前表面插入后屏蔽70中。这样，在插入导线H并使导线H连接于内 装置块10的电源端子44至46后，将绝缘树脂或类似物填充在连接器壳70a 中。
針'屏蔽71形成为盒形，前屏蔽71的后表面是开放的，在前表面形成有 l员l孔71a,用于向外伸出壳主体6的岡周壁6b。沿壳主体6的圆周壁6b的 外圆周面的圆柱管状部分71b从孔71a的圆周边缘整体突出，也就是说，管 状部分71b的内径基本等于圆周壁6b的外径。这里，内装置块10与壳主体6--起按照如下方式装在屏蔽壳7中。首 先，内装置块10容纳在后屏蔽70中，使插座B朝前，穿过连接器壳70a插 入后屏蔽70的导线H的连接线Ll至L3分别连接于内装置块10的电源端 子44至46。因此，连接器壳70a用作输入部分，以连接于外屯源的电源线。 此吋，将迮接线Ll到L3拉到脉冲变压器PT的次级线圈N2的高压侧。然 后，将壳主体6连接于内装胃块10的前侧，将前屏蔽71连接于后屏蔽70， 使壳:k体6的圆周壁6b穿过孔71a而伸向外部。
这样，内装置块10与壳主体6--起装在屏蔽壳7中，从而完成图4(a) 和4(b)所示的高压脉冲发生器1。由于高压脉冲发生器1的操作基本类似于 传统的实施例，因此省略了其描述。
在根据.卜-述第一实施方式所述的高压脉冲发生器1中，如图l(a)至l(c) 所示，由于构成插座B的放电灯连接器31位于中心线CL1上，该中心线 CL1经过脉沖变压器PT沿轴向方向(中心线CL2方向)的中心并垂直于该 轴向方向，a此放电灯连接器31的中心0与树脂壳体3末端之间的距离即 旋转半径减小，从而小于图14所示的传统实施例的旋转半径。另外，如图 5(a)所示，当高压脉冲发生器应用于乍辆头'j:r装置300'，并且灯插入孔310a 的尺、于减小到适于高压脉冲发生器1时，由于如上所述设置的放电灯连接器 31， HID灯DL在灯壳310中的安装位置不会向灯插入孔310a的一侧倾l4， 从而不会损害装配HID灯DL的可操作性。
如图l(a)所示，由于脉冲发生电容C和放电开关SG设置为与高压区HF 相对并且与高压区HF间隔分开，高压区HF包括脉沖变压器PT次级线圈 N2的高压侧和内电极端子40，放电灯连接器31处于它们之间(即，处于中 心线CL1相对侧)，因此不需要对电容C和放电开关SG进行额外的绝缘处 理，就可以防止高压泄露到低压侧电路LV，例如脉冲发生电容C和放电开 关SG。由于低压恻电路LV的电路元件(如电涌吸收器ZNR和电阻R)没有设置在高压区HF，因此可以具有相同的优点。
另外，通过将脉冲发生电容C和放电开关SG —起装在插线板5纵向的 一个末端，并且使插线板5的该纵向末端朝向脉冲变压器PT次级线圈N2 的低压侧，使电容C和放电开关SG靠近脉沖变压器PT的初级线圈Nl设 置。因此，脉冲发生部分P的连线尽可能的短。也就是说，由于脉冲发生部 分P的连线长皮即脉沖经过的路线(较大电流的路线)减小，因而可以改进 高压脉冲发生器1的电特性，从而提高高压脉冲发生器1的性能。
如上所述，根据第一实施方式的髙压脉冲发生器1可以应用于图5(a)所 示的车辆头灯装置300，。与传统的实施方式不同，通过使用根据第一实施 方式的高压脉冲发生器l，可以减小灯插入孔310a，而不会降低装配HID灯 的可操作性以及高压脉冲发生器的电特性。因此，可以得到尺寸较小而性能 较好的^辆头灯装置300'。
l天J此，使用根据第一实施方式的高压脉沖发生器l的车辆头灯装置300', 可以毫无问题地实现尺寸的减小。因此，当车辆头灯装置300'用于图5(b) 所示的乍辆400时，可以减小车辆400的整体尺寸，或者通过减小车辆头灯 装置300'的空间而增大乘客室(乘坐空间)的尺寸，从而提高驾驶期间的舒 适性。
除了 .匕述车辆头灯装置300'以外，根据第一实施方式的高压脉沖发生器 1还可以应用于车辆辅助照明装置或其它照明装置。
另一方面，在高压脉冲发生器1中，如图l(a)所示，内电极端子40暴 露在外部，但考虑到安全性，可以在树脂壳体3中可以形成有环绕内电极端 子的圆周壁34，如图6和图7所示。
例如，如图7(a)所示，圆周壁34从放电灯连接器31的底部31a的后表 面整体突出，从而环绕内电极端子40'，并且圆周壁34与接收部分30相通。
在图6和图7所示的实施例中，内电极端子40'、第一连接端子42'和第二连接端子43'具有与图1所示的内电极端子40、第一连接端子42和第二 连接端子43相同的功能，但结构不同。此不同结构将在下面描述。内电丰及 端子40，整体包括"-形"端子部分40a，和"-形"填隙部分40b，，所述"-形"端子部分40a'具有--对电极端子(未图示)，次级线圈N2的高压端以t夷 隙^"式固定在所述"3形"填隙部分40b'的一端，端子部分40a'以填隙部分 固定在另一端。端子部分40a'和填隙部分40b'分别通过弯曲导电金属板而审lJ 成。
第一连接端子42'整体包括次级线圈填隙部分42a'和纵向端子部分 42b'，次级线圈N2的低压端以填隙方式固定在填隙部分42a'，纵向端子部 分42b'的一端具有填隙部分42a'，另--端装在插线板5上。第一连接端子 42'通过弯曲导电金属板而制成，初级线圈N1的一端通过钎焊或类似方法固 定在第--连接端子42'的一端。
第二连接端子43'由导电金属板形成为纵向形状。初级线圈Nl的另一 端通过钎焊或类似方法固定在第二连接端子43'—端，第二连接端子43'的另 一端装在插线板5上。
脉冲变压器PT容纳在树脂壳体3中，树脂壳体3具有圆周壁34、内电 极端子40'和连接端子42'和43'，使次级线圈N2高压侧朝向下侧，且线简 20靠近两个连接端子42，和43，，如图7(a)所示。缠绕在线筒20上的初级线 圈N1的两端分别固定在连接端子42'和43'的末端。缠绕在磁芯2上的次级 线圈N2的低压端以填隙方式固定在第一连接端子42'的填隙部分42a'，且 高压端以填隙方式固定在内电极端子40'的填隙部分40b'。然后，将如环氧 树脂的绝缘树脂8填充在接收部分30和圆周壁34内部，如图7(b)所示。
因此，根据图6和图7所示的高压脉冲发生器1，可以提高具有高压的 内电极端于40'的绝缘性。
虽然导线H的连接线Ll至L3直接连接到高iii脉冲发生器屮的插线板5的电源端子44至46，但连接器的结构可以通过使用针状端子代替连接线LI 到L3，而使导线H可拆卸地连接到连接器壳。这对于以下将描述的第二和 第三实施方式也是可行的。
(第二实施方式)
当高压脉冲发生器应用于图5(a)所示的^辆头灯装置300'吋，拉出导线 H的高压脉沖发生器l的连接器壳70a可以置于下侧，从而不需要延长导线 H，以连接到逆变器330。
但是，在根据第一实施方式的高压脉冲发生器l中，用作连接于外部电 源的电源线(导线)的输入部分的连接器壳70a，设置在脉沖变压器PT的 次级线圈N2的高压侧上，如图3所示。因此，如图5(a)所示，当将高压脉 冲发生器装在车辆头灯装置300'吋，作为较重的部分的脉冲变压器PT处于 右侧。由亍该原因，高压脉冲发生器1的横向重量平衡变得很差，高压脉沖 发生器1容易闱绕HID灯DL旋转，使脉冲变压器PT移动，从而在HID灯 DL上施加了不必要的载荷。
因此，在根据第二实施方式的高压脉冲发生器中，如图8(c)所示，电源 端子44至46设置在插线板5与树脂壳体3相对的表面上.沿插线板5纵向方 向的中心后侧(图8(b)左侧)，且当内装置块11装入屏蔽壳7时，屏蔽壳7 的连接器壳70a与脉冲变压器PT相对，使放电灯连接器31处于它们之间 (即，连接器壳70a位于脉冲变压器PT相对中心线CL2的相对侧)。此时， 连接到电源线44至46的导线H的连接线Ll到L3被沿中心线CL1拉向插 线板5 (向图8(a)下侧)，然后拉出到外部，如图8(a)至8(c)所示。由于其它 结构基本类似于第--实施方式，因此相同的零件用相同的参考数字表示，并 省略其描述。
因此，在根据第二实施方式的卨压脉冲发生器中，当高压脉冲发生器设置为使连接器壳70a朝下时，如图8(a)至8(t)所示，作为较重的部分的脉冲 变压器PT位于高压脉冲发生器1的上方，使轴线方向平行于横向方向。因 此，脉冲变压器PT的设置具有极佳的横向平衡，从而获得具有极佳重量平 衡的高压脉冲发生器。
另一方面，根据第二实施方式的高压脉冲发生器并不限于图8所示的结 构，当内装置块11容纳在屏蔽壳7中时，连接器壳70a可以与装有脉冲变 压器PT的放电灯连接器31相对(即，连接器壳70a可以与脉冲变压器PT 位于中心线CL2相同的一侧)。此时，连接到电源端子44至46的导线H的 连接线Ll至L3沿中心线CL1朝脉冲变压器PT拉出(向图9(a)下侧)，并 从连接器壳70a拉到外部，如图9(a)至图9(c)所示。
因此，根据图9所示的高压脉冲发生器，当高压脉冲发生器设置有朝下 的连接器壳70a时，如图9(a)到图9(c)所示，作为较重部分的脉沖变压器PT 位于高压脉冲发生器1下面，使轴线方向平行于横向方向。因此，脉冲变压 器PT具有极佳的横向平衡，从而获得具有极佳重量平衡的高压脉冲发生器。 与图8所示的高压脉冲发生器不同，由于脉冲变压器PT设置于下侧，与图 8所示的情况相比，可以进一步改善重量平衡。
虽然在图8和图9中表示为有部分连接线L至L3包括在高压区HF中， 但连接线Ll至L3可以绕开而不进入高压区HF。
(第三实施方式)
在根据第一实施方式的高压脉冲发生器l中，可拆卸地装配HID灯DL 的插座B通过放电灯连接器31与具有盖E的HID灯DL的配合而构成。但 是，根据第三实施方式的高压脉冲发生器l'设计为用于没有盖的HID灯(下 面称为燃烧器)9，高压脉冲发生器1，包括放电灯连接器35，燃烧器9通过 焯接或类似方式而固定于所述放电灯连接器35。与根据第一实施方式的高压脉冲发生器1相同的零件用相同的参考数字表示，并省略其描述。
首先描述燃烧器9。燃烧器9可以是汞灯或金属卤化物灯，并且是所i胃 的悬臂型放电灯，该悬臂型放电灯包括发光管90，在发光管卯中彼此间隔 设置的一对电极91和92，以及圆柱管状支撑93，发光管90的后端连接于 该圆柱管支撑93。
发光管卯可以由石英玻璃制成，并且在发光管90的中心形成冇封装汞、 卤素气体或惰性气体的球形放电空间。电极91和92制成纵向棒状，例如由 钨制成，并巨装在发光管卯上，从而使所述电极的一端伸入发光管卯，而 另一端从发光管卯向外伸出。两个电极91和92设覽为使所述两个电极的 末端在发光管卯的放电空间中彼此间隔开预定的间隙。电极91和92和发 光管卯是气密封的。
支撑93包括基本圆柱状基座93a和环状法兰部分93b，其中，发光管 卯固定在前端，屯极91从发光管卯突出的另一端插入后端，以从后端突出， 所述环状法兰部分93b国环绕基座93a的前端。向外拉从发光管90突出的 电极92，以穿过基座93a和法兰部分93b而从底部93a后端伸出，并且电极 92受到保护管94的保护。
类似于公知的放电灯，在具有上述结构的燃烧器9中，例如，当在一对 电极91和92之间施加预定电压(击穿电压)时，在发光管卯的放电空间 出现介质击穿，从而启动放电，密封的汞汽化，因而，通过高压汞气体的等 离子放电而发光。
接着，参考图10至图12描述根据第三实施方式的高压脉冲发生器1'。 如图10(a)到10(c)所示，根据第三实施方式(见图12)的高压脉冲发生器1， 包括变压器部分TB和电路部分CB，其中，变压器部分TB具有脉沖变压器 PT和放电灯连接器35，放电灯连接器35由绝缘材料制成具有开放的前表面 的管状(图10(c)的前侧)，并具有电连接到次级线圈N2高压侧的内电极端子(未图示)。包括变压器部分TB和电路部分CB的内装置块12容纳在保 护壳60和屏蔽壳72中。根据第三实施方式的高压脉冲发生器l，的电路结丰勾 类似于第一实施方式。
如图IO所示，变压器部分TB包括脉冲变压器PT和用午容纳脉冲变B; 器PT的树脂壳体3'。放电灯连接器35整体形成在树脂壳体3'中。
树脂壳体3'是由具有预定绝缘性能的合成树脂制成，所述合成树脂如、液 晶聚合物，并且如图10(a)所示，树脂壳体3'整体包括用于容纳脉冲变压器 PT的接收部分30以及放电灯连接器35。这里，放电灯连接器35设置在接 收部分30的一侧(图10(a)右侧)，从而放电灯连接器35的中心O'位于中心 线CL1上，中心线CL1经过装在接收部分30中的脉冲变压器PT沿轴向方 向(平行于中心线CL2的方向)的中心，并垂直于该轴向方向。
放电灯连接器35形成为圆柱管状，并且如图10(a)所示，接收部分30 与位于其后端的放电灯连接器35内部相通。放电灯连接器35的内径基本等 于燃烧器9的底部93a的外径，并且通过将燃烧器9的底部93a插入放电灯 连接器35，可以将燃烧器固定在放电灯连接器35 t.。
另一方面，树脂壳休3'具有内电极端子(未图示)、外电极端子41'和连 接端子42和43，内电极端子通过钎焊(焊接)或类似方法电连接于燃烧器 9的电极91和92。
内电极端子由导电金属板形成为带状，并设置在树脂壳体3'中，因而， 焊接在燃烧器9的电极91上的--部分突出进入放电灯连接器35，从而将燃 烧器9的电极91电连接于次级线圈N2的高压端。
外电极端子41'由导电金属板形成为带状，并设置在树脂壳体3'中，因 而，外电极端子41'的一端埋在放电灯连接器35中，另一端从放电灯连接器 35突出至插线板5，从而将燃烧器9的电极92电连接于插线板5。
树脂壳体3'具有.h述结构，并且通过将燃烧器9的基座93a插入树脂壳体3，的放电灯连接器35中，并利用钎焊或类似方法将燃烧器9的电极91和 92电连接于内电极端子和外电极端子41'，从而将燃烧器9固定在树脂壳体 3'的放电灯连接器35。
类似于第一实施方式，脉冲变压器PT容纳在树脂壳体3'中，使次级线 圏N2的高压侦IJ朝下，且线筒20靠近两个连接端子42和43。缠绕在线筒20 上的初级线陶Nl的两端，分别以填隙方式固定在第一连接端子42的垓隙部 分42a和第二连接端子43的填隙部分43a。缠绕在磁芯2的次级线圈N2的 低压端以填隙方式固定在第一连接端子42的填隙部分42b，高压端以填隙方 式固定在内电极端子40的填隙部分40b。然后，将绝缘树脂8如环氧树脂土真 充于放电灯连接器35和接收部分30，从而提高脉冲变压器PT的绝缘性。
变压器部分TB按如J:所述构成，电路部分CB连接于变压器部分TB， 类似于第一实施力'式。
也就是说，在电路部分CB中，如图10(a)所示，装有如电容C的电路 元件的插线板5的一个表面与接收部分30相对，树脂壳休3'的放电灯连接 器31处于二者之间，安装有电容C和放电开关SG的纵向末端朝向脉冲变 压器PT次级线圈N2的低压侧。因此，脉冲发生电容C和放电开关SG设 置为高压区HF相对，放电灯连接器处于二者之间，高压区HF包括脉冲变 压器PT次级线圈N2的高压侧以及内电极端子。当插线板5置于树脂壳体3' 中时，插线板5位于接收部分30的突出平面中。通过使用钎焊或类似方法 将外电极端子41，和连接端子42和43装在插线板5上，使电路部分CB连 接于变压器部分TB，从而获得具有图15所示电路结构的内装置块10。
按此方式获得的内装置块12装在用于机械和电气保护内装置块12的保 护壳60中以及用于屏蔽内装S块12免受电子噪竒的屏蔽壳72中。从而完 成图12所示的高压脉冲发生器l'。
如图ll所示，保护壳60包括壳盖61和壳主体62，壳盖61由绝缘树脂制成为前表面开放的盒状，壳主体62由绝缘树脂制成为后表面开放的盒状， 壳主体62并从所述前侧连接于壳盖61。在壳盖61的下表面的中心设置有弯' 管状连接器壳61a，该连接器壳61a的顶面和底面开放，用于拉出连接到内 装置块12的连接线Ll至L3。另一方面，在壳主体62的前表面形成有圆孔 62a，圆孔62a的尺寸足以允许燃烧器9穿过(换句话说，圆孔62a的内径 基木等于燃烧器9的法兰部分93b的外径)。在壳主体62的底面形成有矩形 缺口部分62b，迮接器壳休61前侧的一部分插入所述缺口部分62b。在将内 装置块12装入保护壳60吋，可使保护壳60填充有如环氧树脂的绝缘树脂， 从而用于提高绝缘性能。
如图11所示，屏蔽壳72包括由金属制成的后(背)屏蔽73和前屏蔽 74。后屏蔽73形成为前表面开放的盒状，在下侧形成有矩形缺口部分73对 应于保护壳60的连接器壳61a，覆盖连接器壳61a后表面的"-形"连接器 屏蔽盖73b从缺口部分73a周围边缘整休突出。前屏蔽74形成为后表面开 放的盒状，在前农而形成有圆孔74a，圆孔74a的尺寸足以允l午燃烧器9经 过(换句话说，圆孔74a的内径基本等于燃烧器9的法兰部分93b的外径)。 在下侧形成有矩形缺口部分(未图示)对应-丁-保护壳60的连接器壳61a，覆 盖连接器壳60a前侧的"-形"连接器屏蔽盖74b从所述缺口部分的周围边 缘整体突出。
内装置块12按如F方式装在保护壳60和屏蔽壳72中。首先，将预先 连接燃烧器9的内装置块12安装到壳盖61中，使燃烧器朝前，并且连接线 Ll到L3分别穿过连接器壳61a连接到内装置块12的电源端子44至46。因 此，连接器壳61a用作连接于外部电源的电源线的输入部分。然后，将壳主 体62连接丁-内装置块12的前侧，将后屏蔽73和前屏蔽74连接于内部装有 内装置块12的保护壳，然后将保护壳60装在屏蔽壳72中。
这样，将内装置块12装到保护壳60和屏蔽壳72中，从而完成图12所示的高压脉沖发生器r。由于高压脉冲发生器r的操作基本类似于传统实施 例，因此省略其描述。
如图10(a)至图io(c)所示，在根据如上所述的第三实施方式的髙压脉沖
发生器l，中，由于装有燃烧器9的放电灯连接器35设置在中心线CL1上， 屮心线CL1穿过脉冲变压器PT轴向的中心并垂直于该轴向方向，因此放电 灯连接器35的中心0'和树脂壳休'3'的末端之间的距离即旋转半径可以y或 小，并小于图14所示的传统实施例的旋转半径。另外，如图5(a)所示，当 高压脉冲发生器用丁-午:辆头灯装置300，，并且灯插入孔310a的尺于减小到 对应于高压脉冲发生器l，时，由于放电灯连接器31如上所述设置，燃烧器 9在灯壳310中的安装位置不会朝灯插入孔310a的--侧倾斜，从而不会损害 装配的可行性。
如图10(a)所示，由于脉冲发生电容C和放电开关SG设置为与高压区 HF相对，放电灯连接器35位于二者之间(即设置在中心线CL1的相对侧J) 并与高压区HF分离，高压区HF包括脉冲变压器PT次级线圈N2的高压侧 和内电极端子，「大1而，在不对电容C和放电开关SG进行额外的绝缘处理的 情况下，可以防止高压泄露到低压侧电路LV，如脉冲发生电容C和放电开 关SG。由于低压侧电路LV的电路元件(如电涌吸收器ZNR和电阻R)没 有设置在高压区HF，因此可以具有相同的优点。
另外，通过将脉冲发生电容C和放电开关SG —起装在插线板5的纵向 一端，并使插线板5的该纵向末端朝向脉冲变压器PT次级线圈N2的低压 侧，电容C和放电开关SG靠近脉冲变压器PT的初级线圈N1设置。因此， 脉冲发生部分P的连线尽可能短。也就是说，由于脉冲发生部分P的连线长 度即脉冲经过的路线(较大电流的路线)减小，因而町以改进高压脉冲发生
器r的电特性，从而提高高压脉冲发生器r的性能。
在根据第三实施方式的高压脉冲发生器r中，由于使用了没有盖的放电灯(燃烧器)并且放电灯固定在放电灯连接器35上，因此与第一实施例木目 比，可以省略盖和插座。因此，可以利用较大的电子元件作为脉冲发生电容 C或类似元件，并实现高压脉冲发生器尺寸的减小。
除了上述车辆头灯装置300，以外，根据第三实施方式的高压脉冲发生器
r可以应用f车辆辅助照明装置或者其它照明装置。
工业适用性
根据本发明，可以减小旋转半径，以防止次级线圈产生的髙压泄露到《氏 压部分电路如高压发生电容和放电开关，从而提高性能。
权利要求
1. 一种高压脉冲发生器，该高压脉冲发生器包括脉冲变压器，其中初级线圈和次级线圈缠绕在棒状磁芯上；放电灯连接器，为由绝缘材料制成的管状，具有开放的前表面，并且所述放电灯连接器内部具有电连接于次级线圈的高压部分的电极；以及电连接于所述脉冲变压器的初级线圈的脉冲发生电容和放电开关，其中，所述放电灯连接器设置为使该放电灯连接器的中心处于穿过所述脉冲变压器沿轴线方向的中心并垂直于该轴线方向的直线上，所述电容和放电开关设置为与所述次级线圈的高压部分相对，使所述放电灯连接器处于它们之间。
2. 根据权利要求1所述的高压脉冲发生器，其中，连接于外部电源的 电源线的输入部分设置为与所述脉冲变压器相对，使所述放电灯连接器处于 它们之间。
3. 根据权利要求1所述的高压脉冲发生器，其屮，连接于外部电源的 电源线的输入部分设置为与所述放电灯连接器相对，使所述脉冲变压器处于 它们之间。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的高压脉沖发生器，其中，所 述放电灯连接器具有插座，放电灯的盖可拆卸地装入该插座中。
5. 根据权利要求1至3中任意一项所述的高压脉冲发生器，其中，所 述放电灯装入所述放电灯连接器屮。
6. —种照明装置，该照明装置包括根据权利要求1至5中任意一项所 述的高压脉冲发生器。
7.一种车辆，该车辆包括根据权利要求6所述的照明装置,
全文摘要
本发明提供一种旋转半径减小和性能提高的高压脉冲发生器，以及具有该高压脉冲发生器的照明装置和车辆。所述高压脉冲发生器包括脉冲变压器(PT)，其中，初级线圈(N1)和次级线圈(N2)缠绕在磁芯(2)上；放电灯连接器(31)，由绝缘材料制成为具有底部和开放的前表面的管状，并在底部(31a)具有电连接于次级线圈(N2)高压部分的内电极端子(40)；以及电连接于脉冲变压器(PT)初级线圈(N1)的脉冲发生电容(C)和放电开关(SG)。放电灯连接器(31)设置为使该放电灯连接器的中心(O)处于经过脉冲变压器(PT)沿轴线方向(平行于中心线CL2的方向)的中心并垂直于该轴线方向的中心线(CL1)上。电容(C)和放电开关(SG)设置为与次级线圈(N2)高压部分和包括内电极端子(40)的高压区(HF)相对，使放电灯连接器(31)处于它们之间。
文档编号H01F38/10GK101421801SQ200680010378
公开日2009年4月29日 申请日期2006年3月28日 优先权日2005年3月28日
发明者佐藤规幸, 孝桥淸二, 清水义彦, 滨田英毅 申请人:松下电工株式会社