DE69812195T2

DE69812195T2 - Entladungslampeneinheit

Info

Publication number: DE69812195T2
Application number: DE69812195T
Authority: DE
Inventors: Tutomu Hasegawa; Kenichi Masuda; Fuminori Teramoto
Original assignee: Toyo Denso Co Ltd
Current assignee: Toyo Denso Co Ltd
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2018-01-21
Also published as: DE69812195D1; US6049163A; JP3632183B2; JPH10214733A; EP0855851A3; EP0855851B1; EP0855851A2

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Entladungslampeneinheiten, die als Scheinwerfer eines Fahrzeugs verwendet werden können.
Bei herkömmlichen Entladungslampen, die als Scheinwerfer eines Fahrzeugs verwendet werden können, sind Lampensockel an jeweiligen Lampenmontagestellen des Fahrzeugs vorgesehen. Lampenzündungsschaltungseinheiten, die jeweils einen Hochspannungserzeugungs-Transformator enthalten, mit einer auf einer gedruckten Leiterplatte aufgebauten Steuer/Regelschaltung sind separat in einem Motorraum des Fahrzeugs angebracht. Die Lampenzündungseinheiten sind mit den jeweiligen Lampensockeln unter Verwendung von Hochspannungskabeln verbunden.
Es wurde ein kompakter und leichter Hochspannungserzeugungs- Transformator entwickelt, der ein Wicklungsgehäuse besitzt, das eine einsatzförmige Primärwicklung (leitende Platte) aufweist und das eine Sekundärwicklungsspule enthält mit einem in ihr hohles Zentrum eingeführten Kern (wie in der DE 195 21 070 A1 offenbart). Diese Art von Transformator weist jedoch einen derartigen konstruktionsbedingten Nachteil darin auf, dass das Wicklungsgehäuse teilweise geöffnet ist (d. h. die Sekundärwicklungsspule ist nicht komplett von der leitenden Platte eingeschlossen). Um Interferenzen der Hochspannungsabschnitte dieses Transformators mit anderen in der Nähe angeordneten Komponenten zu reduzieren, ist eine gute Isolierung erforderlich. Daher sind die Komponenten der Transformators innerhalb eines Gehäuses mit isolierenden Harzmaterial vergossen.
Die US-44 80 211 offenbart eine Blitzlampe, bei der ein Abschnitt einer Blitzröhre, eines Transformators und eines Kondensators durch eine Vergießkomponente gekapselt sind. Die Blitzröhre ist integral mit der Blitzlampe verbunden, ohne dass ein Sockel verwendet werden würde. Die Elektronikkomponenten sind durch jeweilige Leitungen elektrisch verbunden.
Wie oben beschrieben worden ist, erfordert die in der DE 195 21 070 A1 beschriebene herkömmliche Entladungslampe einen von der Lampenzündungsschaltung getrennte entfernt angeordneten Lampensockel und deren Verbindung unter Verwendung eines Hochspannungskabels. Dies verkompliziert die Montagearbeit der Einheit.
Ferner kann die Verwendung von langen Hochspannungskabeln mit dem Risiko eines Leckstroms von denselben und einer Reduzierung der Ausgangsspannung der Entladungslampeneinheit verbunden sein.

Zusammenfassung der Erfindung

Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entladungslampeneinheit bereitzustellen, die einfach zu montieren ist, ohne das Erfordernis des Verlegens eines Hochspannungskabels, und die von dem Risiko eines Leckstroms von ihrem kompakten Hochspannungserzeugungs- Transformator frei ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie in Anspruch 1 angegeben ist, eine Entladungslampeneinheit vorgesehen, die als Scheinwerfer eines Fahrzeugs verwendbar ist und die ein Gehäuse mit einem an demselben befestigten Lampensockel aufweist und in dem eine gedruckte Leiterplatte aufgenommen ist, die mit an derselben angebrachter Lampenzündungsschaltung und Hochspannungserzeugungs- Transformatoranordnung realisiert ist, wobei die Anordnung aus einer einem Wicklungsgehäuse besteht, das eine Sekundärwicklungsspule enthält mit einem in ihr hohles Zentrum eingeführten Kern und aus einer Primärwicklung besteht, die ein Plattenleiter ist, der spiralförmig um das Spulengehäuse gewickelt ist. Die Entladungslampeneinheit ist aus einer einzigen festen Einheit gebildet, indem die inneren Komponenten, d. h. die gedruckte Leiterplatte mit der daran angebrachten Lampenzündungsschaltung und Hochspannungserzeugungs-Anordnung in dem Gehäuse mit isolierendem Harz vergossen sind, das in einem geschmolzenen Zustand eingegossen und darin verfestigt wurde.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Planansicht einer Entladungslampeneinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Vorderseitenansicht der Entladungslampeneinheit aus Fig. 1.
Fig. 3 ist eine plane Querschnittsansicht der Entladungslampeneinheit aus Fig. 1.
Fig. 4 ist longitudinale Querschnittsansicht der Entladungslampeneinheit aus Fig. 1.
Fig. 5 ist eine Ansicht einer Zündungsschaltung der Entladungslampeneinheit aus Fig. 1.
Fig. 6 ist eine Planansicht eines Hochspannungserzeugungs-Transformators der Entladungslampeneinheit aus Fig. 1.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht des Hochspannungserzeugungs- Transformators aus Fig. 6.;
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf den Hochspannungserzeugungs- Transformator aus Fig. 6.;
Fig. 9 ist eine Planansicht einer Entladungslampeneinheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist eine Frontansicht der Entladungslampeneinheit aus Fig. 9.
Fig. 11 ist eine plane Querschnittsansicht der Entladungslampeneinheit aus Fig. 9.
Fig. 12 ist eine longitudinale Querschnittsansicht der Entladungslampeneinheit aus Fig. 9.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand von Beispielen im Detail und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In den Fig. 1 bis 4 umfasst eine Entladungslampeneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 2 mit einem Lampensockel 1, der an demselben befestigt ist und in dem eine gedruckte Leiterplatte 5 aufgenommen ist, die mit Elementen einer Lampenzündungsschaltung zusammen mit einer Hochspannungserzeugungs-Transformatoranordnung ausgestattet ist und als eine einzige feste Einheit ausgebildet ist, indem alle eingefügten Komponenten in dem Gehäuse 2 mit isolierendem Harz vergossen sind, das in einem geschmolzenen Zustand eingegossen und verfestigt wurde. Das Gehäuse 2 weist einen daran integral ausgebildeten Stromversorgungssockel 6 auf. Ein Leitungsdraht (Leiter) 7, der von einem Anschluss "+E" der Stromquelle verläuft, ist mit einem sekundärseitigen Niederspannungsanschluss 2S des Hochspannungserzeugungs- Transformators verbunden und ein Leitungsdraht 8, der von einem Anschluss "GND" der Stromquelle verläuft, ist mit dem hochspannungsseitigen Anschluss 2E des Transformators verbunden. Der hochspannungsseitige Anschluss 2E ist mit dem Sockel mit einem Leitungsdraht 9 verbunden.
Fig. 5 ist eine Illustration einer Lampenzündungsschaltung zum Zünden einer Entladungslampe LP, die eine Steuer/Regelschaltung besitzt, die eine Treiberspannung E (400 V Gleichstrom) empfängt, wenn ein Lampenschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet worden ist, und die Steuer/Regelspannung wird an die Primärseite des Hochspannungserzeugugs-Transformators angelegt, der wiederum auf seiner Sekundärseite eine Hochspannung (ungefähr 25 kV) zum Zünden der Lampe erzeugt. Nach dem Zünden der Entladungslampe durch Anlegen der Hochspannung für eine erste Zündungszeitdauer arbeitet die Steuer/Regelschaltung CNT, um die Entladungslampe durch die Sekundärseitenspule des Hochspannungserzeugungs-Transformators T direkt mit einer Arbeitsspannung (100 V) zu versorgen, um die Lampe am Brennen zu halten.
Die Hochspannungserzeugungs-Transformatoranordnung ist konstruiert, wie in den Fig. 6 bis 8 gezeigt.
Eine Wicklungsspule 11 mit einer um dieselbe gewickelten Sekundärwicklung Wund ein in die das hohle Zentrum der Spule eingeführter stabartiger Kern 12 ist in einem Spulengehäuse montiert, das in der Form einer nach oben offenen Röhre ausgebildet ist. Beide Enden einer Sekundärspule 10 (nicht im Detail gezeigt) sind mit jeweiligen Drähten mit entsprechenden Anschlussstiften 14 (für Niederspannungseingang) und 15 (für Hochspannungsausgang) verbunden, die zur äußeren Verdrahtung an dem Spulengehäuse 11 vorgesehen sind. Alle inneren Komponenten werden dann in dem Spulengehäuse 13 mit isolierendem Harz vergossen, das in einem geschmolzenen Zustand eingegossen und darin verfestigt wird. Das Spulengehäuse 13 ist ferner mit einer aus elastischem Metall hergestellten leitenden Platte 16 versehen, die spiralförmig um dasselbe gewickelt ist und die sowohl als Primärspule als auch als Abschirmung des Spulengehäuses funktioniert.
Die leitende Platte 16 als die Primärspule weist 3,5 Windungen auf und die Sekundärspule 10 weist 330 Windungen auf, um eine Hochspannung von ungefähr 25 kV an der Sekundärseite des Hochspannungserzeugungs- Transformators zu erzeugen. Die leitende Platte 16 weist einen stromversorgungsseitige Anschluss 17 und einen GND-seitigen Anschluss 18 auf, die beide von derselben vorstehen.
Der Hochspannungserzeugungs-Transformator 2 kann direkt an die gedruckte Leiterplatte 5 montiert sein, indem der stromversorgungseitige Anschluss 17 und der GND-seitige Anschluss der Primärspule (leitende Platte 16) und der Niederspannungsausgangsstift 14 der Sekundärspule mit gegebenen Stellen auf der Platte verbunden werden.
Die Hochspannungserzeugungs-Transformatoranordnung 3 ist daher von der um dieselbe spiralförmig herum gewickelten leitenden Platte 16 überdeckt, was verhindern kann, das Strom von der Hochspannungsseite des Transformators nach außen austritt. Bei der Hochspannungserzeugungs- Anordnung 3 kann die leitende Platte 16 auch als eine elektromagnetische Abschirmung dienen, um effektiv die alles umgebenden elektrischen Komponenten von dem möglichen unerwünschten Effekt der zum anfänglichen Zünden der Entladungslampe PL erzeugten Hochspannung zu schützen.
Gemäß dem gezeigten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Größe und das Gewicht der Hochspannungserzeugungs-Transformatoranordnung 3 bei einer wirksamen Abschirmung effektiv reduziert, die optimal dafür ausgelegt ist, an der gedruckten Leiterplatte 5 montiert zu werden. Die mit der Lampenzündungsschaltung zusammen mit der Hochspannungserzeugungs- Transormatoranordnung 3 ausgestattete gedruckte Leiterplatte ist in dem kompakten Gehäuse 2 montiert, das mit einem an demselben befestigten Entladungslampensockel 1 und dem integral an demselben ausgebildeten Stromversorgungs-Sockelabschnitt 6 ausgestattet ist. Die Entladungslampeneinheit kann direkt in einem begrenzten Raum eines Scheinwerfer-Montageabschnitts des Fahrzeugs montiert sein. Diese Einheit ist einfach zusammenzubauen, da es nur der Verbindung einer Stromquelle mit dem an derselben befestigten Stromversorgungssockel bedarf, wobei die Erfordernis der Verwendung eines langen Hochspannungskabels eliminiert ist.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 9 bis 12 gezeigt, wobei ein Gehäuse 2 an seiner Zentralposition mit einem Entladungslampensockel 1 versehen ist und eine Hochspannungserzeugungs-Transformatoranordnung 3 und Lampenzündungsschaltungselemente 4 in einem Raum aufnimmt, der den Entladungslampensockel 1 umgibt. Hiermit wird eine weitere Reduzierung der Größe der Entladungslampeneinheit realisiert.
Wie aus dem vorangehenden offensichtlich ist, ist die Entladungslampeneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung in ihrem kompakten und sicheren Design vorteilhaft, das realisiert ist, indem eine gedruckte Leiterplatte, die mit einer Hochspannungserzeugungs- Transformatoranordnung und Schaltungselementen ausgestattet ist, in einem kompakten Gehäuse angeordnet wird, das mit einem darin befestigten Entladungslampensockel ausgestattet ist, wobei eine Hochspannungserzeugungs-Transformatoranordnung mit reduzierter Größe und Gewicht und mit einer effektiven Abschirmung dafür ausgelegt wird, an einer gedruckten Leiterplatte montiert zu werden, wodurch ermöglicht wird, dass die gedruckte Leiterplatte mit der Transformatoranordnung und der Lampenzündungsschaltung integral in dem Gehäuse angebracht wird.
Eine Entladungslampeneinheit, die ein Gehäuse aufweist, das mit einem an demselben befestigten Entladungslampensockel versehen ist und eine gedruckte Leiterplatte mit Lampenzündungsschaltung und Hochspannungserzeugungs-Transformatoranordnung aufnimmt, wobei die Hochspannungserzeugungs-Transformatoranordnung aus einer Primärwicklung besteht, die ein Plattenleiter ist, der spiralförmig um ein Wicklungsgehäuse gewickelt ist, das eine Sekundärwicklungsspule enthält mit einem in ihr hohles Zentrum eingeführten Kern und die eine einzige feste Einheit gebildet ist, indem die inneren Komponenten in dem Gehäuse mit isolierendem Harz vergossen sind, das in einem geschmolzenen Zustand eingegossen und darin verfestigt wurde. Diese Einheit ist einfach zu montieren, ohne das Erfordernis, ein Hochspannungskabel zu verlegen, und enthält einen sehr kompakten und leichten Transformator, der eine erhöhte Konversionseffizienz der Primär- und Sekundärwicklungen aufweist.

Claims

1. Entladungslampeneinheit, die als Scheinwerfer eines Fahrzeugs verwendbar ist und die ein Gehäuse (2) mit einem an demselben befestigten Entladungslampensockel (1) aufweist und in dem eine gedruckte Leiterplatte (5) aufgenommen ist mit an derselben angebrachter Lampenzündungsschaltung und Hochspannungserzeugungs-Transformatoranordnung (3), wobei die Anordnung aus einer Primärwicklung besteht, die ein Plattenleiter (16) ist, der spiralförmig um ein Wicklungsgehäuse (13) gewickelt ist, das eine Sekundärwicklungsspule (11) enthält mit einem in ihr hohles Zentrum eingeführten Kern (12), wobei die gedruckte Leiterplatte (5) mit der Lampenzündungsschaltung und der Transformatoranordnung (3) in dem Gehäuse (13) mit isolierendem Harz vergossen ist, das in einem geschmolzenen Zustand eingegossen und darin verfestigt wurde, um eine einzige feste Einheit zu bilden.