專利名稱：燈座和放電燈發光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種其上可拆卸地安裝有放電燈的燈座、以及裝有該燈座的放電燈發光裝置。
背景技術：
近年來，機動車車前燈存在著這樣一種趨勢，即已采用了比傳統的檢鹵燈更亮、功率損耗更小且使用壽命更長的放電燈，以符合安全重要性。然而，此類使用在機動車車前燈中的放電燈存在著這樣一個問題，即，由于必須在起動的同時提供13kV以上的極高壓，因而須要將用于提供高起動電壓的起動電路和用于安裝放電燈的燈座設計成分離的部件，這樣不僅增加了元件數量，而且還增大了所占據的機動車中的空間。
鑒于此，日本專利公開號214733/98、7807/99、223005/98、255507/98等中已提出了多種嘗試，以便通過將起動電路的至少一部分容納在燈座的燈座體中來減少元件數量和所占據的空間。
發明概述然而，在上述已有技術中存在著這樣一個問題，即，由于起動電路是通過將電子元件安裝在印刷電路基片上所構成的，因而它們只能以兩種空間方式設置在燈座中，這樣在相應的電子元件的頂部空間內就會形成閑置空間，最終會使燈座以及采用該燈座的放電燈發光裝置的尺寸增大。
本發明能克服上述問題，其目的在于使燈座和放電燈發光裝置的尺寸最小化。
為實現上述目的，本發明提供了一種燈座，它包括其上可拆卸地安裝有放電燈的燈座部分；用于與外部電連接的連接部分；包含有多個電子元件和導架的起動電路部分，這些導架至少與部分的電子元件相連接，以便在相應的電子元件之間形成接線通路，從而向放電燈提供高壓，以起動該放電燈；以及，其中設有起動電路部分的殼體，其特點在于，燈座部分和連接部分是整體設置的。
下面通過結合示出了多種實施例的附圖來描述較佳實施例之后，本發明的其它目的和優點將變得一目了然。
附圖簡介

圖1是本發明燈座的一種實施例的立體圖；圖2是圖1所示實施例的另一個角度的立體圖；圖3是圖1所示燈座的仰視圖；圖4是圖1所示燈座的側視圖；圖5是被局部剖切的圖1所示燈座的立體圖；圖6是去除了蓋子的圖1所示燈座的仰視圖；圖7是圖1所示燈座的示意圖；圖8是圖1所示燈座的示意圖；圖9是圖1所示燈座的示意圖；圖10是圖1所示燈座中的脈沖變壓器的立體圖；圖11是示出了一種采用該實施例的放電燈發光裝置的方塊圖；圖12是圖11所示放電燈的側視圖；圖13是圖11所示放電燈的仰視圖；圖14是本發明另一種實施例的燈座的側視圖；圖15是本發明另一種實施例的分解立體圖；圖16是本發明另一種實施例的側視圖；圖17是本發明另一種實施例的立體圖；圖18和19分別是本發明另一種實施例的示意圖；圖20是本發明另一種實施例的立體圖；圖21是圖20所示燈座的分解立體圖；圖22是圖20所示燈座的放大局部視圖；圖23是圖20所示燈座的電路部分的布局狀態的示意圖；圖24是圖20所示燈座中導架的布局狀態的示意圖；圖25是被局部省略的圖20所示燈座的俯視圖；圖26是采用在圖20所示燈座中的燈座體的立體圖；圖27是采用在圖20所示燈座中的燈座體的剖視圖；圖28是采用在圖20所示燈座中的脈沖變壓器的前視圖，其中被局部省略；
圖29是被局部省略的圖20所示燈座的剖視圖；圖30是被局部省略的圖20所示燈座的立體圖；以及圖31是被局部省略的圖20所示燈座的俯視圖。
雖然將參照附圖中所示的各實施例來描述本發明，但應意識到的是，本發明并不僅限于這些實施例，而是囊括了落在附加權利要求的范圍內的、所有可能的改型、變型和等效布局。
實施本發明的最佳模式請參閱圖1-10，圖中示出了本發明應用于機動車車前燈裝置(放電燈發光裝置)的一實施例。該實施例包括發光電路部分1和燈座A，該發光電路部分1用于向用作為車前燈的放電燈LA提供來自于諸如機動車蓄電池等的DC電源E的電源功率，燈座A則包含有產生用于起動放電燈LA的高壓的起動電路部分10、其上可拆卸地安裝著放電燈LA的燈座部分11、以及用于將發光電路部分1和起動電路部分10電連接的連接部分12。發光電路部分1和放電燈LA通過連接至起動電路部分10的連接部分12相連接。說得更精確些，連接部分12和燈座部分11在燈座A的內部電連接，而發光電路部分1則通過燈座A電連接至放電燈LA。作為發光電路部分1，例如，用所采用的DC-DC轉變器(未圖示)來加強(boost)DC電源E，然后用可采用的逆變器(未圖示)將其轉變成低頻(低于幾百Hz)的交流功率。在這里，逆變器向放電燈LA提供交流功率，以避免放電燈LA中的共鳴現象。DC-DC轉變器和逆變器的操作可由控制電路(未圖示)來控制。起動電路部分10與該發光電路部分1相連接，以便當插設于DC電源E與發光電路部分1之間的開關SW接通時，起動電路部分10向放電燈LA提供高起動電壓，接著向放電燈LA提供來自于逆變器的輸出。
此外，起動電路部分10系一種包括例如用作為諸如放電隙或電容器、電感器、電阻器之類的諸電子元件10b的眾所周知的布局，它設有用于從發光電路部分1的輸出中產生高壓脈沖的主電路10a，并設有用于向放電燈LA提供因主電路10a的高壓脈沖輸入至初級繞組15a而發生于次級繞組15b處的更高壓脈沖的脈沖變壓器PT。在該實施例中，如下文中將描述的那樣，起動電路部分10的結構沒有采用任何印刷電路基片，而是通過用連接用作為放電隙或電容器、以及脈沖變壓器PT等的諸電子元件10b的多個導架13在包括脈沖變壓器PT的相應的電子元件10b之間形成接線通路來構成的。
另一方面，放電燈LA包括具有眾所周知的結構的HID(高強度放電)燈，如圖12和13所示，該結構包括發光管103、具有凸緣104的燈基105、中心電極106、外周電極107和自燈基105的周邊伸出的一對接合凸起108。
在燈座A中，燈座體2是由用合成樹脂整體模制而成的一用于其中安裝起動電路部分10、以及燈座部分11和連接部分12的殼體14所形成的。該殼體14具有呈矩形盒狀、且在一個表面上開口的主電路容納部分14a和大致呈圓筒形、且自與開口表面相對的另一個表面向外伸出的變壓器容納部分14b。在主電路容納部分14a中容納著除脈沖變壓器PT之外的其它電子元件10b、以及包括多個導架13的主電路10a，而在變壓器容納部分14b中則容納著脈沖變壓器PT，其中初級和次級繞組15a和15b纏繞在環形鐵芯15上。
連接部分12大致設置在自殼體14的主電路容納部分14a的一個側面向外伸出的矩形柱體中。在這里，分別連接在不同導架131-133的端部上的三個輸入端16a、16b和16c固定在殼體14的側面上，以使它們的縱向方向與連接部分12的軸向方向相一致，并伸入到連接部分12的內部。
燈座部分11呈圓筒形，其底部呈管狀，在其一端上設有燈安裝口11a，該燈座部分自殼體14的變壓器容納部分14b的底面向外伸出。該燈座部分11具有用作為主電極的、與放電燈LA的燈基105的中心電極106相接觸的中心電極17和與放電燈LA的燈基105的外周電極107相接觸的外周電極18，并且還設有其構造與外周電極18相同的輔助電極19，該輔助電極位于與外周電極18相對的位置上，中心電極17介于兩者之間。這些輔助電極19和外周電極18被設置成當放電燈LA的燈基105插入時，它們籍由燈基105的外周電極107相互連接。另外，在燈座部分11的周邊上設有用于插設自燈基105的周邊伸出的接合凸起108的插槽20和與插槽20相連通的接合槽21。在燈安裝口11a的一側端面上的、接合槽21與插槽20相連通的諸位置上設有斜向凸起21a。
現在，當將放電燈LA的燈基105插入到燈座部分11的燈插口11a中時，其中將接合凸起108插入到插槽20中，并將放電燈LA相對于燈座A轉動，接合凸起108在凸起21a的上方開始接合到與插槽20相連通的接合槽21內，與此同時，放電燈LA的中心電極106開始與燈座A的中心電極17導電接觸，并且放電燈LA的外周電極107被導電接觸，以便可向放電燈LA提供功率。
雖然上述放電燈LA和燈座A的安裝結構是眾所周知的(例如，參見日本專利公開號69953/98)，但它難以在放電燈LA的接合凸起108通過接合槽21的凸起21a的時刻獲得一種“卡搭”的感覺，這樣就會有安裝不完全的危險。因此，如圖14所示，在燈座部分11的周邊部分中設置與接合槽21相平行的切口22，以使與切口22相對的接合槽21的邊緣表面易于彎曲，這樣該布局就允許在接合凸起108通過凸起21a的時刻獲得“卡搭”的感覺，由此能防止放電燈LA相對于燈座部分11被不完全安裝。
下面將更加詳細地介紹系本發明精華之所在的起動電路部分10的結構。尤其如圖6-9所示，導架13呈帶狀，在它們的多個重要位置上分別設有用于安裝和連接電子元件10b的接線端(引線)的凹槽13a或者用于插設和連接脈沖變壓器PT的繞組的接線端的插孔13b。在殼體14的周邊附近設有三個導架131-133，輸入端16a-16c通過諸如激光焊接、點焊、接觸焊、釬焊等適當的手段分別連接到這些導架131-133的其中一端上。此外，在殼體14內部的中心部分內設有與中心電極17相連接的導架134，在其周圍設有其一端分別與外周電極18和輔助電極19相連接的導架135和136。
然后，將脈沖變壓器PT容納在殼體14的變壓器容納部分14b中，將多個導架131…從上方放置到殼體14中，將這些導架131…連接在初級和次級繞組15a和15b上，繼而將電子元件10b容納在殼體14之中，以便將接線端10c放置在導架131…的凹槽13a之中，并且通過諸如激光焊接、點焊、接觸焊、釬焊等適當的手段將導架131…與接線端10c相連接，由此可形成起動電路部分10。此外，使燈座體2的內腔充滿樹脂，再用一平板狀蓋子23將殼體的開口封閉，這樣燈座A就完成了。
雖然起動電路傳統上是通過將電子元件安置在印刷電路基片上所構成的，但在本發明中，起動電路部分10的電子元件10a是由導架131…進行電連接的，這樣就不須要采用印刷電路基片，從而可減小用于容納起動電路部分10的體積，最終減小燈座體2的體積，并可使尺寸最小化。此外，雖然在該實施例中，導架131…、輸入端16a-16c及輸出端(中心、外周及輔助電極17-19)被構成為分離的部件，但也可通過壓模將它們整體構成，以便將它們與燈座體2同時模制而成(插入模制)，或者將導架131…壓配至燈座體2。
雖然在該實施例中，燈座體2是通過用合成樹脂整體形成燈座部分11、連接部分12和殼體14來構成的，但也可如圖13所示，通過分別將它們做成分離的部件、而后再將燈座部分11和連接部分12的裝配部分分別裝配至殼體14的裝配孔24a和24b來構成燈座體2。在這種情況下，希望通過振動焊接或超聲波焊接來焊接殼體14、燈座部分11和連接部分12的裝配部分。說得更精確些，僅僅將燈座部分11和連接部分12的裝配部分裝配至殼體14的裝配孔24a和24b包含有這樣一個危險，即產生于起動電路部分10的高壓會通過裝配部分上的間隙泄漏，從而使絕緣特性惡化，但通過上述振動焊接或超聲波焊接來焊接裝配部分可在固定裝配部分的同時不會留下任何間隙，這樣就能確保相對于產生在起動電路部分10的高壓的絕緣特性。此外，可防止發生當該裝置裝載在機動車上時，因行駛時的振動而給裝配部分帶來損害。
此外，當通過導電樹脂形成大致覆蓋整個燈座體2的導電件25時，如圖16所示，該燈座體由該導電件25所掩蓋，這樣就可減少從伴有高壓的起動電路部分10和放電燈LA中所發出的任何噪聲。
雖然根據該實施例，電子元件10b的接線端10c和導架131…是在將電子元件容納在殼體14中、并向殼體14注入不透光的合成樹脂以密封該殼體之后連接的，但另一方面，也可用透光樹脂26來密封和固定除了其連接部分之外的電子元件10b和導架131…，如圖17所示。在這種布局下，可有利地使將電子元件10b的接線端10c與導架131…之間的連接工作更為簡便；即使在電子元件10b由樹脂26密封后，仍能確定電子元件的存在；并且，易于確定電子元件10b的缺損或任何異常。另外，如上所述，通過在將電子元件10b和導架131…容納到殼體14中之前先用透光樹脂26來固定還可提高作業性。
順便提一句，電子元件10b的接線端10c通常具有形成在銅質基底的表面上的電鍍層，此類接線端10c難以進行激光焊接。因此，如圖18和19所示，導架131…設有便于電子元件10b的接線端10c從中穿過的通孔13c，電子元件10b的接線端10c連接在通孔13c的周緣上，由此即使在電子元件10b的接線端10c系銅質的情況下，也能僅僅相對于接線端10c的表面上的電鍍層進行激光焊接，這樣就能使導架131…與電子元件10b之間的連接工作更為簡便。
在圖20-31中示出了本發明的另一種實施例。在這種情況下，燈座A的燈座體2包括一由合成樹脂所制成的、具有絕緣特性的樹脂模塑制品，它具有大致盒狀的、在一個表面上開口、且用于容納起動電路部分10的殼體14，在該殼體14的底部中設有底部圓筒形的變壓器容納部分14b。此外，在殼體14的一個側面上設有柱形連接部分12，而在變壓器容納部分14b的底面上則設有燈座部分11，該燈座部分具有用于插設放電燈LA的裝配部分53的裝配凹部11b。
在連接部分12中設有輸入端t11-t13，這些輸入端被設置成面對連接部分12的開口，在燈座部分11中分別設有電極t21-t23，這些電極被設置成它們與放電燈LA的電極55和56相接觸的部分被裝配在裝配凹部11b之中。此外，在燈座部分11中形成有在燈座部分11的開口端側上開口的多個切口11a，以便在將放電燈LA的接合銷52置于切口11a的位置上時，其中將放電燈LA的裝配部分53插入在燈座部分11的裝配凹部11b中，并在轉動放電燈LA時，接合銷52接合在切口11a中，且放電燈LA保持在燈座部分11中。這里，該布局被做成為放電燈LA的中心電極55與燈座部分11的中心電極t21電連接，并且放電燈LA的外周電極56與燈座部分11的外周電極t22和輔助電極t23電連接。
在燈座體2中可拆卸地安裝有置于諸如觸發主電路32和噪聲過濾器F之類的電子元件10b之間的、用于保持相應的電子元件10b的保持件7。該保持件7大致呈網格狀，電子元件10b相應地設置在以網格狀分隔的各個區域中。在保持件7的壁面或殼體14的內壁上設有凸起8，以便當電子元件10b裝入在殼體14中時，這些凸起8與電子元件10b的表面相接合，以便保持電子元件10b，這樣即使有振動或沖擊施加在燈座部分11上，也可防止任何機械應力施加在介于電子元件10b與下文中將作描述的導架13之間的連接部分上，從而可提高電連接的可靠性。因此，在根據振動用填充物質模制相應的電子元件10b的過程中，無須向燈座體2的內腔注入直到將電子元件10b完全掩埋為止的填充物質，從而可因填充物質量的減少而降低成本。此外，由于保持件7是由具有絕緣特性的合成樹脂所制成的，因此通過用保持件7來包圍相應的電子元件10b可使相應的電子元件10b之間絕緣。
此外，在變壓器容納部分14b中容納著脈沖變壓器PT，而在殼體14中則容納著觸發主電路32的電子元件10b。如圖28和29所示，脈沖變壓器PT包括大致呈C形的、具有被切斷的環形磁性物質部分的鐵芯9，它是通過用絕緣帶10c覆蓋在鐵芯9的表面上、而后在絕緣帶10c上纏繞例如5圈的初級繞組9a、然后再在上面纏繞例如160圈的次級繞組9b所形成的。由于該脈沖變壓器PT包括其表面被絕緣、且其上繞有初級和次級繞組9a和9b、但不設有任何芯軸的鐵芯9，因此由于芯軸不占任何體積而能使脈沖變壓器PT的尺寸最小化，并可試圖使燈座A的總體尺寸最小化。順便提一句，次級繞組9b的兩端是從鐵芯9的切斷部分9c的兩側引出的。
脈沖變壓器PT容納在變壓器容納部分14b中，以便殼體14中的中心電極t21的伸出端部分穿過鐵芯9的孔9d。在這里，如圖26和27所示，燈座體2設有伸出的柱狀絕緣壁13a，該絕緣壁掩蓋在將伸出在殼體14內部的中心電極t21的位置的周圍，并且該絕緣壁13a掩蓋在中心電極t21的周圍，從而可確保介于中心電極t21與觸發電路31或噪聲過濾器F的電子元件10b之間的絕緣距離，并且不會因確保了絕緣距離而使燈座體2的尺寸變大。同樣如圖30和31所示，燈座體2設有要插入到鐵芯9的切斷部分9c中去的伸出肋狀件13b，以便當將脈沖變壓器PT裝入到變壓器容納部分14中時，肋狀件13b進入切斷部分9c次級繞組9b的兩端(說得更精確些，次級繞組9b的起始側端和終止側端)由于肋狀件13b而彼此絕緣。當如上所述在脈沖變壓器PT的次級側上產生高壓以起動放電燈LA時，次級繞組9b的兩端由于肋狀件13b而絕緣，并且不會因確保了次級繞組9b的兩端之間的絕緣距離而使燈座體2的尺寸變大。
如圖23所示，在用于容納起動電路的殼體14中容納著觸發電路31和過濾電路F的電子元件10b、以及要電連接至輸入端t11-t13或者相應的導架13的多個導架13。導架13構成了內部電路的電氣通路，并且如圖24和25所示，該內部電路是通過焊接來連接觸發電路31和噪聲過濾器F的電子元件10b、以及輸入端t11-t13或者相應的電極t21-t23所形成的。雖然在該實施例中，導架13和輸入端t11-t13或者相應的電極t21-t23是獨立成形后進行連接的，但也可籍由導電鍍金屬的壓制工作來整體形成導架13和輸入端t11-t13或者相應的電極t21-t23。此外，導架13、輸入端t11-t13和相應的電極t21-t23可與燈座體2同時模制，并且相應的電子元件10b和導架13可在通過將相應的電子元件10b壓插或壓配到燈座體2中同時模制之后進行連接。
權利要求
1．一種燈座，所述燈座包括其上可拆卸地安裝有放電燈的燈座部分；用于與外部電連接的連接部分；包含有多個電子元件和導架的起動電路部分，所述導架至少與部分的所述電子元件相連接，以便在相應的電子元件之間形成接線通路，從而向所述放電燈提供高壓，以起動該放電燈；以及，其中設有所述起動電路部分的殼體，其特征在于，所述燈座部分和連接部分與所述殼體是整體設置的。
2．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，構成所述起動電路部分的所述電子元件包含有變壓器，所述變壓器向所述放電燈提供產生在其次級側上的高壓，以起動該放電燈。
3．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，所述燈座部分和連接部分及所述導架整體模制在由合成樹脂所制成的所述殼體中。
4．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，所述燈座部分具有其上設有用于安裝所述放電燈的所述燈座部分的燈座體；所述連接部分連接著來自用于控制所述放電燈的發光狀態的發光控制電路的輸入線；容納著包括用于向所述放電燈提供在起動放電燈的同時所需的、用于起動該放電燈的高壓的起動電路在內的電路的多個電子元件的所述殼體與所述燈座體是整體設置的；并且，所述殼體設有置于所述多個電子元件之間的、用于保持這些電子元件的保持件。
5．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，所述起動電路包含有用于產生高壓脈沖的高壓脈沖發生裝置；所述保持件是由絕緣材料制成的，它用于至少包圍被供給所述高壓脈沖的所述電子元件；并且，所述保持件設有用于將所述殼體分隔成用于容納所述高壓脈沖發生裝置的空間和用于容納除高壓脈沖發生裝置之外的其它電子元件的空間的分隔件。
6．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，所述起動電路部分的電子元件與所述導架、相互導架與相互電子元件之間的連接是籍由激光焊接、點焊、接觸焊或者釬焊所進行的。
7．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，所述保持件被制成為與所述殼體、連接部分和燈座體的至少其中之一成為整體。
8．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，與所述殼體分開成形的所述燈座部分和連接部分通過采用振動和超聲波的焊接與所述殼體相連接。
9．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，還包括大致覆蓋整個所述燈座部分、連接部分和殼體的導電件。
10．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，所述燈座部分呈與所述放電燈的燈基相匹配的圓筒形，在所述燈座部分的周邊部分上設有用于其中插設自燈基的周邊部分伸出的接合凸起的插槽；與所述插槽相連通、以使所述接合凸起隨著放電燈的轉動而接合于其中的接合槽；以及，與所述接合槽相平行的切口。
11．如權利要求1所述的燈座，其特征在于，所述起動電路具有產生高壓脈沖的脈沖變壓器，所述脈沖變壓器是由被形成為具有被切斷而呈C形、且其上纏繞有初級和次級繞組的元件的鐵芯所構成的；并且，所述殼體設有插入在所述鐵芯的切斷部分中的絕緣壁。
12．如權利要求4所述的燈座，其特征在于，所述導架設有用于使所述電子元件的引線通過的通孔，電子元件的引線和導架于所述通孔的周邊處相連接。
13．一種放電燈發光裝置，所述裝置包括用于向放電燈提供來自于電源的功率的發光電路部分；起動電路部分，它具有包括變壓器在內的多個電子元件和導架，所述導架至少與部分的電子元件相連接，以便通過向所述放電燈提供產生在所述變壓器的次級側上的高壓來起動該放電燈；用于在所述發光電路部分與所述起動電路部分之間進行連接的連接部分；其上可拆卸地安裝有放電燈的燈座部分；以及，其中容納起動電路部分、并具有與所述燈座部分和連接部分整體設置的殼體的燈座，所述燈座包含有設有其上安裝有放電燈的燈座部分的燈座體，所述連接部分具有連接于其上的、來自用于控制放電燈的發光狀態的發光控制電路，所述燈座體與容納著包括用于向放電燈提供在起動放電燈的同時所需的、用于起動該放電燈的高壓脈沖的起動電路在內的電路的多個電子元件的所述殼體是整體設置的，所述殼體設有置于所述多個電子元件之間、用于保持這些電子元件的保持件，所述起動電路包含有用于產生高壓脈沖的裝置，所述保持件被制成為用于包圍被供給所述高壓脈沖的所述電子元件，所述保持件設有用于將所述殼體分隔成用于容納所述高壓脈沖發生裝置的空間和用于容納除高壓脈沖發生裝置之外的其它電子元件的空間的分隔件，所述保持件被制成為與殼體、連接部分和燈座體的至少其中之一成為整體，所述起動電路具有產生高壓脈沖的脈沖變壓器，所述脈沖變壓器是由被形成為具有被切斷而呈C形、且其上纏繞有初級和次級繞組的元件的鐵芯所構成的，所述殼體設有插入在所述鐵芯的切斷部分中的絕緣壁。
全文摘要
通過形成具有與燈座部分和連接部分整體合成樹脂模制而成的、其中容納著起動電路部分的殼體的燈座的燈座體,將多個導架放置在殼體內,將這些導架連接至脈沖變壓器的初級和次級繞組上,接著將電子元件容納在殼體內,其中將它們的接線端設置在導架的凹槽中,并將這些導架和接線端相連接,以構成起動電路部分,可使燈座和放電燈發光裝置的尺寸最小化。
文檔編號H01R33/945GK1321349SQ00801772
公開日2001年11月7日 申請日期2000年10月2日 優先權日1999年9月30日
發明者高松健一, 忠澤孝明, 宮井隆雄, 絹谷和彥 申請人:松下電工株式會社