JP2002343589A - 高電圧パルス発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高電圧部品部の配置部位と、低電圧部品部の配
置部位とを絶縁する絶縁壁の形状が簡易にできる高電圧
パルス発生器を提供することにある。 【解決手段】収納ケース１の中央部に上方に向けて高圧
パルス出力方向ｙを設定して、この高圧パルス出力方向
ｙと、この高圧パルス出力方向ｙに対して直交する方向
ｚとを含む面で分割することにより収納ケース１内を図
において左右方向に分割し、一方の空間を低電圧部品部
ＬＶの収納空間とし、他方の空間を光で電圧部品部ＨＶ
の収納空間とし、両空間を収納ケース１の底面より上方
に向けて絶縁壁１０で仕切っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高電圧パルス発生
器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０（ａ）（ｂ）は高圧放電灯ＬＡを
一体的に装着した高電圧パルス発生器の従来例を示して
いる。

【０００３】この高圧放電灯ＬＡを一体化した高電圧パ
ルス発生器は、高電圧放電灯ＬＡの始動器を構成するも
ので、高圧放電灯ＬＡを始動するための高電圧パルスを
発生させる手段として、図１１に示すようにパルストラ
ンスＰＴと、パルストランスＰＴの２次巻線に直列に接
続されるパルス発生トリガー素子ＳＧと、前記２次巻線
とパルス発生トリガー素子ＳＧとの直列回路にそれぞれ
並列接続するコンデンサＣ、抵抗器Ｒと、点灯電源入力
端子ＩＮ１とグランド接続端子ＩＮ２との間に接続する
半導体素子たるサージ吸収素子Ｄとから構成され、パル
ストランスＰＴで高電圧部品部ＨＶを、パルス発生トリ
ガー素子ＳＧと、前記１次巻線とパルス発生トリガー素
子ＳＧとの直列回路にそれぞれ並列接続するコンデンサ
Ｃと、サージ吸収素子Ｄとで低電圧部品部ＬＶを構成し
ている。尚ＩＮ３は点灯回路側と接続する接続端子、Ｏ
ＵＴ１は放電灯ＬＡの高圧側バルブ電極と接続する出力
側、ＯＵＴ２は放電灯ＬＡの低圧側バルブ電極をグラン
ド接続端子ＩＮ２に接続するための出力側を示す。

【０００４】そして図１０に示すように収納ケース１は
表面（図では上面）中央部に放電灯ＬＡのバルブベース
２を載置し、その中央部で外部に開口している挿入凹部
５内にバルブベース２の裏面（下面）から突出している
絶縁筒部４を収納するようになっている。

【０００５】収納ケース１は、挿入凹部５の周壁の外側
の空間を高電圧パルス発生器の部品収納空間としてお
り、この部品収納空間は図において上下方向に２分され
底面側を低圧部品部ＬＶの収納空間とし、その上方を高
圧部品部ＬＶの収納空間としている。そして高電圧部品
部ＨＶのパルストランスＰＴの２次巻線の高圧側端であ
るＯＵＴ１と、上記絶縁筒部４内を介して外部へ露出す
る放電灯ＬＡのバルブ６の高圧側バルブ電極７の先端と
を上記挿入凹部５の底部と、収納ケース１の底面との間
の絶縁壁３に囲繞された空間において電気的に接続して
あり、図においてＡがその接続部であり、この接続部
Ａ、バルブ電極７及び高電圧部品部ＨＶが破線の枠で示
す高圧部Ｍとなる。

【０００６】尚グランド側に接続されるバルブ電極８も
絶縁筒部（図示せず）より外部に露出した先端が収納ケ
ース１の底面付近で低電圧部品部ＬＶのグランドライン
の出力側ＯＵＴ２と接続される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構造の従来例では、高電圧部品部ＨＶと、低電圧部品
部ＬＶとが収納ケース１内に上下方向に配置される構造
であるため、バルブ電極７，接続部Ａが高電圧部品部Ｈ
Ｖと、低電圧部品部ＬＶとを貫通する形で配置され、そ
のため挿入凹部５の周壁を含めた絶縁壁３が複雑な形状
となると言う問題があった。

【０００８】また高圧部Ｍが低電圧部品部ＬＶの配置さ
れる下側の収納空間に及んでしまうため、低電圧部品部
ＬＶの配置に許されるスペースが狭くなってしまい、特
に背の高い部品の配置に制約を受けると言う問題があっ
た。

【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑みて為された
もので、その目的とするところは、低電圧部品部の配置
部位と、高電圧部品部の配置部位とを絶縁する絶縁壁の
形状が簡易にできる高電圧パルス発生器を提供すること
にある。

【００１０】併せて、低電圧部品部の配置スペースを広
くすることができ、使用部品の選定や部品レイアウトの
自由度が高い高電圧パルス発生器を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、パルストランスを少なくとも
含む高電圧部品部と、コンデンサ、パルス発生トリガ素
子を少なくとも含む低電圧部品部とで構成される高電圧
パルス発生器において、高電圧パルス出力方向に対し
て、該出力方向と、この出力方向に直交する一つの方向
とが含まれる面で分割されるように収納ケース内に高電
圧部品部と、低電圧部品部とを配置して成ることを特徴
とする。

【００１２】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、高電圧パルスの出力先が放電灯であって、放電灯
の高圧側電極と高電圧部品部の高圧パルス出力端とを収
納ケース内の高電圧部品部の配置部位で電気的に接続し
て成ることを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、上記高電圧パルス出力方向と同方向となる収納ケ
ースの深さ寸法と、上記放電灯の高圧側電極と高電圧部
品部の高圧パルス出力端の接続点の上記収納ケースの内
部底面からの距離との関係を、該距離が深さ寸法の１／
２未満となるように設定して成ることを特徴とする。

【００１４】請求項４の発明では、請求項１乃至３の何
れかの発明において、上記低電圧部品部の各構成部品
を、形状や耐熱性のような部品特質要素によって複数の
ブロックに分割して成ることを特徴とする。

【００１５】請求項５の発明では、請求項１乃至４の何
れかの発明において、低電圧部品部の各構成部品を収納
ケースの底面方向に向けて配置するとともに、これら構
成部品と収納ケースの底面との間に振動防護用スペース
を設けたことを特徴する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の基本的な構成を示
しており、この基本構成は、図において、収納ケース１
の中央部に上方に向けて高圧パルス出力方向ｙを設定し
て、この高圧パルス出力方向ｙと、この高圧パルス出力
方向ｙに対して直交する方向ｚとを含む面で収納ケース
１内を図において左右に分割し、一方の空間を低電圧部
品部ＬＶの収納空間とし、他方の空間を光で電圧部品部
ＨＶの収納空間とし、両空間を収納ケース１の底面より
上方に向けて絶縁壁１０で仕切っている。

【００１７】尚図面では方向ｚと高圧パルス出力方向ｙ
とを含む面で収納ケース１の内部空間を分割している
が、方向ｚの代わりに方向ｘと高圧パルス出力方向ｙと
を含む面で収納ケース１の内部空間を２分しても良い。

【００１８】このような構成により絶縁壁１０は高電圧
部品部ＨＶを収納する収納空間と低電圧部品部ＨＶの収
納空間とを一面で絶縁するような簡易な形状で済むこと
になる。

【００１９】このような基本的な構成に基づいて本発明
を更に詳細な実施形態を説明する。 （実施形態１）本実施形態は、放電灯ＬＡを一体的に装
着した始動器を構成するものであり、図２に示すように
ベース１ａとこのベース１ａに被着する下面開口のボデ
ィ１ｂとで収納ケース１を構成し、ボディ１ｂの天井部
の中央上面には図３（ａ）に示すように同図（ｂ）の放
電灯ＬＡのバルブベース２の載置部１１を設け、この載
置部１１の中心にバルブベース２の底面より突出した絶
縁筒部４ａを挿入する開口部１２ａを設けるとともに、
この開口部１２ａの側方の天井部にもバルブベース２の
底面より突出している絶縁筒部４ｂを挿入する開口部１
２ｂを設けてある。そしてボディ１ｂの天井部の下面側
には、上記開口部１２ｂの開口縁に沿うように水平断面
が円弧状の絶縁壁１３を一体的に垂下形成するととも
に、この絶縁壁１３の中央部両側より側方に絶縁壁１４
を一体に突設形成している。そして開口部１２ｂ側に突
設された絶縁壁１４の先端は開口部１２ｂの開口縁に沿
うようにＬ字状に延設され、この絶縁１４と、上記絶縁
壁１３とで３方が囲まれている空間が開口部１２ｂに対
応するボディ１ｂの天井部の裏側に設けられる。

【００２０】このように構成したボディ１ｂを浅箱状の
ベース１ａに被着することで、外形が直方体状の収納ケ
ース１が形成されることになる。収納ケース１内は絶縁
壁１３及び１４で図２において左右に分割され、一方側
には低電圧部品部ＬＶを収納配置する収納空間が、また
他方側には高電圧部品部ＨＶを収納配置する収納空間が
形成される。

【００２１】ここで本実施形態の高電圧パルス発生器の
回路には、上述した図１１の回路構成或いは、図４に示
すようにパルストランスＰＴの２次巻線の高圧側端たる
ＯＵＴ１との間にフィルタ用チョークコイルＬ１を、ま
たグランドラインにフィルタ用チョークコイルＬ２をそ
れぞれ挿入した回路構成を採用する。勿論図４の回路構
成から抵抗Ｒやサージ吸収素子Ｄを削除しても良い。図
４の回路構成の場合にはチョークコイルＬ１を高電圧部
品部ＨＶ側に、後者のチョークコイルＬ２を低電圧部品
部ＬＶ側の部品として扱う。

【００２２】さて本実施形態の高電圧部品部ＨＶは、パ
ルストランスＰＴ及びチョークコイルＬ１を樹脂成形体
等にインサートしてブロック化した部品とし、また低電
圧部品部ＬＶは構成する部品を図５に示すように配線ベ
ース２０に取り付けてブロック化している。配線ベース
２０はリードフレームから形成された部品接続用の導電
路をインサートした樹脂成形板から構成される。

【００２３】而して組み立て当たっては、ボディ１ｂの
上面に放電灯ＬＡを装着して、絶縁筒部４ａ、４ｂを開
口部１２ａ、１２ｂに挿入する。そして高電圧部品部Ｈ
Ｖの収納空間に対応するボディ１ｂ内に高電圧部品部Ｈ
Ｖのブロックを、また低圧部部品部ＬＶの収納空間に対
応するボディ１ｂ内に低電圧部品部ＬＶをそれぞれ配置
し、絶縁筒部４ａの下端より突出したバルブ６の高圧側
バルブ電極７の先端を、高電圧部品部ＨＶ側に設けられ
絶縁壁１３で囲まれた空間の下端部位に臨ませた端子
（図示せず）に電気的に接続するとともに、図５に示す
低電圧部品部ＬＶの配線ベース２０に設けられ、開口部
１２ｂに対応する位置に臨ませた接続端（図示せず）に
絶縁筒部４ｂの下端より突出したグランド側（低圧側）
のバルブ電極８を電気的に接続する。

【００２４】この状態でベース１ａにボディ１ｂを被着
固定して収納ケース１を形成すれば、高電圧パルス出力
方向とこの出力方向に直交する一つの方向とを含む面
で、絶縁壁１３，１４により分割されて構成される収納
ケース１内の一方の収納空間に高電圧部品部ＨＶが、他
方の収納空間に低電圧部品部ＬＶが収納され、且つ放電
灯ＬＡが一体的に収納ケース１に装着された高電圧パル
ス器が得られることになる。

【００２５】ここで絶縁壁１３の下端、つまりベース１
ａの底面側には該底面と平行する壁１３ａと、この壁１
３ａの下面よりベース１ａの底面側に突出した壁１３ｂ
を一体に設けてあって、絶縁筒部１４ａの下面開口より
突出した高圧側バルブ電極８ｂと高電圧部品部ＨＶの端
子との接続部Ａを低圧部品部ＬＶの収納空間に対して仕
切るようになっている。そして図において破線の枠で囲
まれる部位が高圧部Ｍとなる。

【００２６】ところで本実施形態では前記接続部Ａから
収納ケース１の底面たるベース１ａの底面までの距離ｈ
と、収納ケース１の深さ寸法（内部空間の高さ寸法）ｄ
は、ｄ／２＞ｈの関係となるように設定している。

【００２７】この設定についての特徴を図６を用いて従
来例と比較しながら以下に説明する。

【００２８】尚高電圧部品部ＨＶの端子と、バルブ電極
８ａとの接続はレーザ溶接によって行われるためボディ
１ｂの下面開口部付近、つまり収納ケース１の底面に近
い位置で行われるのは従来例も、本発明も同じである。

【００２９】ここで説明を簡単にするために収納空間の
断面積を用い、左右に仕切る絶縁壁１３，１４を簡略化
するために厚みの無い壁Ｂと仮定し、そして高電圧部品
部ＨＶは収納ケース１の内部空間の半分を占有するもの
として仮定する。また図中ａ１…は接続部Ａから見た等
電位線を示す。

【００３０】まず収納ケース１の空間を上下左右に４分
割して、図において上側に位置する両側の収納空間の面
積をＳ２、下側に位置する両側の収納空間の面積をＳ１
とすると、従来のような上下方向に低電圧部品部ＬＶの
収納空間と、高電圧部品部ＨＶの収納空間を設ける場合
には低電圧部品部ＬＶの収納空間の断面積は２Ｓ１と表
せ、本発明のように左右に分割する形で、それぞれの収
納空間を形成する場合には、低電圧部品部ＬＶの収納ス
ペースはＳ１＋Ｓ２と表せる。

【００３１】以下の説明では必要絶縁距離をＺとし、こ
の必要絶縁距離Ｚに基づいて行う。尚収納ケース１の内
部空間の左右方向の幅寸法をＷとする。

【００３２】（１）Ｚ−（ｄ−ｈ）≦０のとき、 Ｓ１＋Ｓ２＝（Ｗ／２）×ｄ−［（Ｚ−ｈ）²×π］／
４ ２Ｓ１＝２｛（Ｗ／２）×（ｄ／２）−［（Ｚ−ｈ）²
×π］／４｝ （Ｓ１＋Ｓ２）−２Ｓ１＝［（Ｚ−ｈ）² × π］／４
＞０ この（１）の場合は必ずＳ１＋Ｓ２の面積が２Ｓ１より
広くなる。つまり本発明における収納空間の方が、従来
例の収納空間より広くできる。

【００３３】（２）Ｚ−ｈ＝２／ｄのとき Ｓ１＋Ｓ２＝（Ｗ／２）×ｄ−｛［（Ｚ−ｈ）²×π］
／４＋［Ｚ−（ｄ−ｈ）² ］ ／４｝ ２Ｓ１＝２｛（Ｗ／２）×（ｄ／２）−［（Ｚ−ｈ）²
×π］／４｝ （Ｓ１＋Ｓ２）−２Ｓ１＝｛［（Ｚ−ｈ）² × π］／
４｝−｛［Ｚ−（ｄ−ｈ）² ］ ／４｝＞０ この（２）の場合も、必ずＳ１＋Ｓ２の面積が２Ｓ１よ
り広くなる。つまり本発明における収納空間の方が、従
来例の収納空間より広くできる。

【００３４】（３）ｄ／２＜Ｚ−ｈ≦ｄ−［Ｚ−（ｄ−
ｈ）］ のとき Ｓ１＋Ｓ２＝（Ｗ／２）×ｄ−｛［（Ｚ−ｈ）²×π］
／４＋［Ｚ−（ｄ−ｈ）² ］ ／４｝ ２Ｓ１≒Ｚ｛（Ｗ／２）×（ｄ／２）−（１／２）×
［Ｘ＋（Ｚ−ｈ）］×（ｄ／２）｝ （Ｓ１＋Ｓ２）−２Ｓ１＝（１／４）×｛２ｄ×［Ｘ＋
（Ｚ−ｈ）］−［（Ｚ−ｈ）²×π］−［（Ｚ−（ｄ−
ｈ）²×π］｝ ｄ／２＜Ｚ−ｈ≦ｄ−［Ｚ−（ｄ−ｈ）］，ｄ／２＜ｈ
より （Ｓ１＋Ｓ２）−２Ｓ１≫０ よって（３）の場合も必ずＳ１＋Ｓ２の面積が２Ｓ１よ
り広くなる。つまり本発明における収納空間の方が、従
来例の収納空間より広くできる。

【００３５】以上の結果から本実施形態の構造におい
て、収納ケース１の底面から接続部Ａまでの距離ｈを収
納ケース１の深さ方向の中点位置（ｄ／２）よりも下側
に設定することで、必ず低電圧部品部ＬＶの収納空間の
スペースを従来例に比べて広くすることができるのであ
る。

【００３６】され本実施形態の低電圧部品部ＬＶの構成
部品は上述したようにリードフレームを樹脂にインサー
トした配線ベース２０に実装されているもので、低電圧
部品部ＬＶは部品実装面を収納ケース１の内側（中央部
側）又は反対側に向けて収納空間に配置される。

【００３７】勿論図７に示すように配線ベース２０の板
面を収納ケース１の底面に並行する形で収納空間に配置
してもよく、図７のように実装面を収納ケース１の底面
に向けても或いは反対方向（上方向）に向けても良い。

【００３８】更に部品の形状や耐熱性の違いなど部品特
質要素によってそれぞれ別の配線ベースに実装してブロ
ック化するようにしても良い。図８の例は部品形状にお
いて背の高い部品と、低い部品とを分けそれぞれ別の配
線ベース２０ａ、２０ｂに実装し、配線ベース２０ａを
実装面が下向きとなるように配置し、配線ベース２０ｂ
をこの配線ベース２０ａに対して直角方向となるように
立てて配置することで、背の高い部品の収納空間を確保
するようにしてある また図９のように収納ケース１の底面に並行する形で配
線ベース２０を配置するもので下面に背の高い部品を実
装している場合、配線ベース２０に並行するように収納
ケース１の底面に配置され、配線ベース２０の下面の各
部品を収納してそれぞれの振動防護用スペース２１を確
保するための筒状収納部２２を各部品に対応して設けた
スペース体２３を併用しても良い。この場合背の高い部
品が受ける振動のストレスを緩和できる。

【００３９】尚図５，図７，図８，図９の低電圧部品部
ＬＶでは抵抗Ｒやサージ吸収素子Ｄが存在するが、これ
ら部品を無くした低電圧部品部ＬＶを用いてもおい。ま
たフィルタ用チョークコイルを設けていない図１１の回
路構成を採用した場合には低電圧部品部ＬＶにチョーク
コイルＬ２が存在しないのは勿論ある。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の発明は、パルストランスを少
なくとも含む高電圧部品部と、コンデンサ、パルス発生
トリガ素子を少なくとも含む低電圧部品部とで構成され
る高電圧パルス発生器において、高電圧パルス出力方向
に対して、該出力方向と、この出力方向に直交する一つ
の方向とが含まれる面で分割されるように収納ケース内
に高電圧部品部と、低電圧部品部とを配置しているの
で、高電圧部品部と低電圧部品部のそれぞれの収納空間
が、高電圧パルスの出力方向に重なるらず、そのため両
収納空間を仕切る絶縁壁を形成する場合、の絶縁壁の形
状が簡易にできるという効果がある。

【００４１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、高電圧パルスの出力先が放電灯であって、放電灯の
高圧側電極と高電圧部品部の高圧パルス出力端とを収納
ケース内の高電圧部品部の配置部位で電気的に接続して
いるので、ソケットを設けることなく放電灯を一体的に
設けた始動器を実現できる。

【００４２】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、上記高電圧パルス出力方向と同方向となる収納ケー
スの深さ寸法と、上記放電灯の高圧側電極と高電圧部品
部の高圧パルス出力端の接続点の上記収納ケースの内部
底面からの距離との関係を、該距離が深さ寸法の１／２
未満となるように設定しているので、低電圧部品部の収
納空間を広くすることができ、そのため低電圧部品部を
構成する部品設定や部品レイアウトの自由度をアップさ
せることができる。成ることを特徴とする。

【００４３】請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れ
かの発明において、上記低電圧部品部の各構成部品を、
形状や耐熱性のような部品特質要素によって複数のブロ
ックに分割しているので、低電圧部品部の部品をそれぞ
れの部品特質要素に併せて配置することができ、部品レ
イアウトの自由度を一層高めることができる。

【００４４】請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れ
かの発明において、低電圧部品部の各構成部品を収納ケ
ースの底面方向に向けて配置するとともに、これら構成
部品と収納ケースの底面との間に振動防護用スペースを
設けているので、部品、特に背の高い部品が受ける振動
のストレスを緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成の概念的な概略斜視図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態の要部の断面図である。

【図３】（ａ）は同上のボディの斜視図である。（ｂ）
は同上に装着する放電灯の斜視図である。

【図４】同上に採用した回路構成図である。

【図５】同上に用いる低電圧部品部の一例の斜視図であ
る。

【図６】同上の特徴の説明図である。

【図７】同上に用いる低電圧部品部の他の例の斜視図で
ある。

【図８】同上に用いる低電圧部品部のその他の例の斜視
図である。

【図９】同上に用いる低電圧部品部の別の例の分解斜視
図である。

【図１０】（ａ）の従来例の側面図である。（ｂ）は同
上の要部断面図である。

【図１１】同上に採用した回路構成図である。

【符号の説明】

１ 収納ケース １０ 絶縁壁 ＬＶ 低電圧部品部 ＨＶ 高電圧部品部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼松 健一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 上野 政利 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3K083 AA00 AA12 AA13 AA88 BC12 BC33 BC47 BE28 BE40 CA32 5H790 BA06 BB03 CC01 DD04 EA01 EA02 EA07 EA18 KK01 KK02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パルストランスを少なくとも含む高電圧部
   品部と、コンデンサ、パルス発生トリガ素子を少なくと
   も含む低電圧部品部とで構成される高電圧パルス発生器
   において、 高電圧パルス出力方向に対して、該出力方向と、この出
   力方向に直交する一つの方向とが含まれる面で分割され
   るように収納ケース内に高電圧部品部と、低電圧部品部
   とを配置して成ることを特徴とする高電圧パルス発生
   器。
2. 【請求項２】高電圧パルスの出力先が放電灯であって、
   放電灯の高圧側電極と高電圧部品部の高圧パルス出力端
   とを収納ケース内の高電圧部品部の配置部位で電気的に
   接続して成ることを特徴とする請求項１記載の高電圧パ
   ルス発生器。
3. 【請求項３】上記高電圧パルス出力方向と同方向となる
   収納ケースの深さ寸法と、上記放電灯の高圧側電極と高
   電圧部品部の高圧パルス出力端の接続点の上記収納ケー
   スの内部底面からの距離との関係を、該距離が深さ寸法
   の１／２未満となるように設定して成ることを特徴とす
   る請求項２記載の高電圧パルス発生器。
4. 【請求項４】上記低電圧部品部の各構成部品を、形状や
   耐熱性のような部品特質要素によって複数のブロックに
   分割して成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れか
   記載の高電圧パルス発生器。
5. 【請求項５】低電圧部品部の各構成部品を収納ケースの
   底面方向に向けて配置するとともに、これら構成部品と
   収納ケースの底面との間に振動防護用スペースを設けた
   ことを特徴する請求項１乃至４の何れか記載の高電圧パ
   ルス発生器。