JP4239323B2

JP4239323B2 - 高圧放電灯の高電圧発生コイル及びその巻線方法

Info

Publication number: JP4239323B2
Application number: JP30565299A
Authority: JP
Inventors: 孝大沢
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: JP2001126935A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ヘッドランプ等の高圧放電灯を点灯させる高圧放電灯点灯装置において、始動時に高電圧を印加し、放電を始動させるための高電圧発生コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などのヘッドランプとしてメタルハライドランプなどの放電灯が使用されるようになった。車両に使用する放電灯はスイッチオンの後、ランプ内部の電極間を絶縁破壊する必要があるので、高電圧を印加して点灯させる方法がとられ、この高電圧を発生するために１次と２次の巻数比が大きいパルストランス（以下高電圧発生コイルという）が使用されている。
図９に特開平１０−７４６４３号公報に示されたものと類似の従来の高電圧発生コイルの構造断面図を示す。又、その組立工程を図１０のフローチャートに示す。
従来の高電圧発生コイルは、図９に示すように、棒状の中心コア１と、中心コア１を取り囲むようにスプール（巻枠と同じ）２に巻回された１次巻線３と、交流電力が供給される高圧放電灯（図９には図示せず）の給電路の一部を構成し、かつ、中心コア１を取り囲むようにスプール４に巻回された２次巻線５と、中心コア１、１次巻線３及び２次巻線５を収容する樹脂製ケース６と、中心コア１、１次巻線３及び２次巻線５をケース６内に一体化させる絶縁性充填材７と、ケース６の外側に例えば接着剤を用いて装着され中心コア１と共に閉磁路を形成する外装コア８から構成されていた。
【０００３】
ここで、１次巻線３、２次巻線５が、それぞれ別のスプール２、４に巻回されているのは、１次巻線３と２次巻線５との電圧差が大きく（結果として電流比も大きく異なるため使用する電線の太さが異なる）、太さの異なる電線をそれぞれ別に巻いたほうが、従来の常識では都合がよいことと、絶縁を確保するため、互いの巻線間の距離を大きく取る必要があること、又、巻数の少ない１次巻線を２次巻線の端から端まで均等に配置したほうがトランスとしての性能が良いものが得られる、という理由による。しかし、この異なるスプールに巻くということのため、図１０に示す組立工程図に示すように、スプール２、４にそれぞれ巻線を巻くステップＳＴ２とＳＴ４の後、両者を組合せるという工程ＳＴ５が必要になる。
前記公報には、１次巻線３のスプール２を用いないで、樹脂製ケース６上に設けた溝の中に、１次巻線３を埋め込んだものも示されている。しかしながら、この構造は、スプール２に代えて、樹脂製ケース６を流用したにすぎないので、別々に巻いた後、両者を組合せる工程が必要であるという点に変わりはない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上に説明したように、従来の高電圧発生コイルには、次のような問題があった。すなわち、
１．巻枠が２個必要である。
２．１次巻線と２次巻線をそれぞれ巻回する２つの巻枠を必要とするので、組立に際しては、１次巻線を巻いた巻枠を２次巻線にはめ込んで組合せると言う作業が必要である。
３．１次巻線を巻く工程と、２次巻線を巻く工程とは、別々の工程で実施する必要があり、作業効率が上がらない。
【０００５】
この発明は、以上のような従来の高電圧発生コイルの問題点を解決し、
１．１次、２次両コイルを１個の巻枠に巻回できる。
２．２個の巻枠を組合せる工程を要しない。
３．１次巻線と、２次巻線とを同時に（一つの工程で）巻回できる。
ようにした高電圧発生コイルを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明による高圧放電灯の高電圧発生コイルは、コアが挿入された巻芯と、この巻芯に一体に設けられ巻芯を軸方向に分割すると共に外周面に溝が形成されたセパレータとを有する巻枠、セパレータの溝に巻回された１次巻線、巻芯に巻回された２次巻線を備えたものである。
【０００７】
また、セパレータの外周に、１次巻線に係合する突起を備えたものである。
【０００８】
また、セパレータの径方向に沿って切欠かれ２次巻線が通る切欠き部と、この切欠き部の両側の溝の底部に、盛り上げ部を備えるものである。
【０００９】
また、切欠き部は径方向に対して、傾いて設けられているものである。
【００１０】
また、セパレータの突起は、切欠き部の両側にこのセパレータの板厚の５倍以上の距離離れて一対設けられているものである。
【００１１】
この発明による高圧放電灯の高電圧発生コイルの巻線方法は、巻芯と、この巻芯を軸方向に分割すると共に外周面に溝が形成されたセパレータとを有する巻枠に巻線を巻回する高圧放電灯の高電圧発生コイルの巻線方法であって、
１次巻線を溝に巻回する１次巻き工程と、１次巻き工程と同時に実行され２次巻線を巻芯に巻回する２次巻き工程とを含むものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１に本発明の高電圧発生コイルの外形（斜視図）を示す。又、図２はその断面図、図３は部分詳細図である。図において、従来と同一又は相当部分には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図において、１は棒状のコア、３０は２次巻線を巻くためコア１を取り囲むように配置され両端に端面板２０を有する巻芯、５は交流電力が供給される高圧放電灯（図１には図示せず）の給電路の一部を構成し、巻芯３０に巻回された２次巻線、２１は２次コイル５を適宜分割して巻回し、耐圧を向上するとともに、巻線の移動を防止するため巻芯３０と一体化して設けたセパレータで、その外周には溝２２が全周にわたって掘り込まれている。又、２３はセパレータ２１の外周（溝２２の片側の壁の外周）に設けた突起、２３ａは溝２２のもう一方の壁の外周に設けた突起である。ここで溝２２の両側の突起２３、２３ａは互いに対をなし、互いに溝２２の幅の数倍の距離周方向にずらして設けてある。
【００１３】
溝２２中には１次巻線３が巻回され、突起２３、２３ａに引っ掛けて隣のセパレータへと配線されている。巻芯３０、端面板２０、セパレータ２１、突起２３、２３ａは一体で巻枠１９を構成する。
２４は分割された２次コイル５を互いに結ぶ線を通すための切欠き部であり、詳細には図示していないが、図６に示した従来のものにも設けられている。
セパレータ２１の数は、図１では４枚（両端は端面板２０と呼んでセパレータ２１とは区別する）示しているが、必要な耐圧が確保できれば１枚以上あれば何枚であってもよい。1 次巻線３は図１に示すように、溝２２の中に巻回され、隣のセパレータに移る際には突起２３に１次巻線３を引っ掛けてほぼ直角に曲げるようにする。
【００１４】
セパレータ２１の高さ（外径）は、2 次巻線５の外側の径に比して十分大きいので、１次、２次両巻線間の絶縁距離は十分に確保できる。
図１では、溝２２は巻枠１９の端面板２０には図示していないが、必要に応じ設けてもよい。また、図２では溝２２はコの字形のものとしているが、その目的は１次巻線の座りを良くすることであるから単なる窪み程度のものでもよい。また、端面板２０は図では円形に記載しているが、例えば何処かに固定しやすいように矩形やＤ字型などでもよい。一方、セパレータ２１は略円形、あるいは楕円形であることが好ましい。
【００１５】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２による高電圧発生コイルのセパレータ２１の形状を図４に示す。
図において、２７は切欠き部２４の両側のみセパレータ２１の外径を大きくし溝２２の底部を盛り上げた盛上部２７である。盛上部２７によって、溝２２内の１次巻線３と、切欠き部２４中の２次巻線５との距離を大きくすることができ耐電圧性能が向上する。
なお、盛上部２７を設ける代わりに、セパレータ２１の外形を楕円形として、その長径側に切欠き部２４を設けてもよい。
【００１６】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３による高電圧発生コイルのセパレータ２１の形状を図５に示す。
図において２８は、円形のセパレータの径方向線（図中に９９として示す）に対して斜めに（約３０゜〜６０゜程度傾けた）設けた斜め切欠き部である。
斜め切欠き部２８は、斜めにしてある分だけ距離が径方向線９９よりも長くなるので、斜め切欠き部２８の底にある２次巻線５と、上部にある１次巻線３との距離が遠くなり耐電圧性能が向上する。
【００１７】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４による高電圧発生コイルのセパレータ２１の形状を図６に、セパレータ２１に巻線を施した後の線の状況を図７に示す。
図６のものにおいては、突起２３と突起２３ａとが切欠き部２４の両側に配置され、かつ、両者の間の距離はこのセパレータ２１の板厚の５倍以上離れて設けてある。このような突起２３と２３ａの構成により、図７に示すように、１次巻線３の入側と出側の間の丁度切欠き部２４の上には、若干のスペースが生じ、このスペース内に２次巻線５の渡り部分が挿入されることとなるので、１次、２次巻線間の距離が大きくなり、耐電圧性能が向上する。
【００１８】
実施の形態５．
実施の形態１の図１の巻枠１９に巻線する方法を図８のフローチャートに示す。図において、ステップ１（ＳＴ１１）は、図１の巻枠１９を製作する工程である。ステップ２（ＳＴ１２）で巻枠１９に２次巻線５を巻回し始める。ステップ３（ＳＴ１３）は、ＳＴ１２の２次巻線の巻回の継続中に１次巻線の巻回を開始し終了する。ステップ４（ＳＴ１４）は、２次巻線の巻回を終了する工程を示している。
高電圧発生コイルの１次巻線数は、２次巻線数に比して極めて少ないので、具体的には、例えば２次巻線の巻線工程の途中で、巻線速度を極低速にし、先端を曲げた１次巻線素材を突起２２に引っかけて更に巻き進めるようにする。この１次巻線の巻回作業は、せいぜい数ターンなのでごく短時間で終了する。
ステップ１３（ＳＴ１３）の工程は１次巻き工程と言う。ステップ１２（ＳＴ１２）の２次巻線の巻回開始からステップ１４（ＳＴ１４）の巻回終了の２次巻線を巻く工程は２次巻き工程と言う。
図８の工程においては、１次巻線３と２次巻線５とが同時に巻回される、即ち前述の１次巻き工程と２次巻き工程とが同時に実行されている時間がある上に、従来の工程図、図１０に示すＳＴ５（両巻線を組合せる）の工程がないので、製作時間が短縮されるという効果が得られる。
図１の高電圧発生コイルにおいては、１次巻線３は２次巻線５の上に重ねて巻かれているわけではなく、１次巻線は２次巻線５を巻くための巻枠１９と一体になったセパレータ２１の上に巻かれている。この構造的特徴の故に、１次巻線３と２次巻線５とを同時に巻くということが可能になっている。
【００１９】
【発明の効果】
この発明による高圧放電灯の高電圧発生コイルは、２次巻線を巻回する巻枠のセパレータに１次巻線を巻回しているので、巻枠がひとつしかなく、構成が簡単になり、又、二つの巻枠を組合せるという工程を必要としないので、製作時間が短縮される。
【００２０】
又、セパレータの外周に１次巻線と係合してその線の方向を変えるための突起を備えているので、１次巻線が緩むということがない。
【００２１】
また、切欠き部の両側の溝の底部に盛上げ部を備えているので、１次、２次コイル間の耐電圧性能が向上できる。
【００２２】
又、切欠き部は径方向に対して斜めに設けてあるので、溝の長さが長くなり、１次、２次コイル間の耐電圧性が向上する。
【００２３】
又、セパレータの突起は切欠き部の両側に、所定の距離離れて設けられているので、切欠き部内の２次コイルと突起と突起との間を通る１次コイルとの距離が大きくなり、耐電圧性能が向上する。
【００２４】
この発明による高圧放電灯の高電圧発生コイルの巻線方法は、１次巻工程及び１次巻き工程と同時に実行される２次巻工程とを含むのでので、製作時間が短縮されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による高圧放電灯の高電圧発生コイルの外形斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】図１のセパレータの詳細図である。
【図４】実施の形態２による高電圧発生コイルのセパレータの詳細図である。
【図５】実施の形態３による高電圧発生コイルのセパレータの詳細図である。
【図６】実施の形態４による高電圧発生コイルのセパレータの詳細図である。
【図７】図６の巻線状況を説明する図である。
【図８】実施の形態５による高電圧発生コイルの巻線工程を示すフローチャートである。
【図９】従来の高電圧発生コイルの断面図である。
【図１０】図９のコイルの製作工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１コア、３１次巻線、５２次巻線、１９巻枠、
２１セパレータ、２２溝、２３、２３ａ突起、
２４切欠き部、２７盛上げ部、２８斜め切欠き部、
３０巻芯。

Claims

コアが挿入された巻芯と、この巻芯に一体に設けられ前記巻芯を軸方向に分割すると共に外周面に溝が形成されたセパレータとを有する巻枠、
上記セパレータの溝に巻回された１次巻線、
上記巻芯に巻回された２次巻線
を備え、
上記セパレータの両側において巻回される２次巻線を、上記セパレータに設けられる切欠き部に通し、
上記セパレータの外周に、上記１次巻線に係合する突起を備えたことを特徴とする高圧放電灯の高電圧発生コイル。
上記２次巻線は、上記セパレータの両側において複数回巻回されることを特徴とする請求項１に記載の高圧放電灯の高電圧発生コイル。
コアが挿入された巻芯と、この巻芯に一体に設けられ前記巻芯を軸方向に分割すると共に外周面に溝が形成されたセパレータとを有する巻枠、
上記セパレータの溝に巻回された１次巻線、
上記巻芯に巻回された２次巻線
を備え
上記セパレータは、径方向に沿って切欠かれ２次巻線が通される切欠き部と、この切欠き部の両側の溝の底部に盛り上げ部を備え、
上記セパレータの外周に、上記１次巻線に係合する突起を備えたことを特徴とする高圧放電灯の高電圧発生コイル。
切欠き部は径方向に対して、傾いて設けられていることを特徴とする請求項１または３に記載の高圧放電灯の高電圧発生コイル。
セパレータに設けられた突起は、切欠き部の両側にこのセパレータの板厚の５倍以上の距離離れて一対設けられていることを特徴とする請求項３に記載の高圧放電灯の高電圧発生コイル。
上記セパレータの溝に巻回された１次巻線は、上記セパレータの切欠き部を上記セパレータの溝に沿って横切ることにより、前記切欠き部を通る線と交差することを特徴とする請求項１または３に記載の高圧放電灯の高電圧発生コイル。
巻芯と、この巻芯を軸方向に分割すると共に外周面に溝が形成されたセパレータとを有する巻枠に巻線を巻回する高圧放電灯の高電圧発生コイルの巻線方法であって、
１次巻線を上記セパレータの外周に備えられた突起に係合させつつ、前記溝に巻回する１次巻き工程と、
前記１次巻き工程と同時に実行され、上記セパレータに設けられる切欠き部を通して２次巻線を前記巻芯に巻回する２次巻き工程と
を含むことを特徴とする高圧放電灯の高電圧発生コイルの巻線方法。
コアが挿入された巻芯と、この巻芯に一体に設けられ前記巻芯を軸方向に分割すると共に外周面に溝が形成されたセパレータとを有する巻枠、
上記セパレータの溝に巻回された第１の巻線、
上記巻芯に巻回された第２の巻線
を備え、
上記セパレータの両側において巻回される第２の巻線を、上記セパレータに設けられる切欠き部に通し、
上記セパレータの溝に巻回された第１の巻線は、上記セパレータの切欠き部を上記セパレータの溝に沿って横切ることにより、前記切欠き部を通る線と交差し、
上記セパレータの外周に、上記１次巻線に係合する突起を備えたことを特徴とする高圧放電灯の高電圧発生コイル。