JP4239323B2 - 高圧放電灯の高電圧発生コイル及びその巻線方法 - Google Patents
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Description
【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、 3 1次巻線、 5 2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 (8)
- 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。
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