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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Zünden einer Entladungslampe
zum Betreiben einer Hochspannungsentladungslampe, die zum Beispiel als
ein Vorderlicht eines Fahrzeugs verwendet werden kann, und ein Herstellungsverfahren
für ein
Gerät zum
Zünden
einer Entladungslampe.
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Bei
einem herkömmlichen
Gerät zum
Zünden
(Vorschaltgerät)
einer Entladungslampe, wird ein Einschalttransformator verwendet,
um eine hohe Spannung zu der Zeit des Einschaltens zu erzeugen, um
die Lampe zum Leuchten zu bringen. Die hohe Spannung bewirkt eine
kapazitive Entladung zwischen den Elektroden der Lampe, um vor dem
normalen Leuchtbetrieb einen Lichtbogen zu erzeugen.
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Bei
dem herkömmlichen
Vorschaltgerät
ist der Einschalttransformator innerhalb eines Transformatorgehäuses untergebracht,
nachdem seine Wicklung mit einem Ausgabekabel verbunden ist. Der
Einschalttransformator ist zur elektrischen Isolierung mit einem
Epoxydharz geformt. Das Ausgabekabel ist in den Einschalttransformator
eingebettet, wobei bei dem Vorschaltgerätherstellungsprozess zusätzliche Arbeit
erforderlich ist. Ferner ist es schwierig, den Vorschaltgerätherstellungsprozess
zu automatisieren.
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Ein
Gerät zum
Zünden
einer Entladungslampe mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch
1 ist aus der
DE 195
21 070 A bekannt.
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Die
Erfindung hat die Aufgabe ein verbessertes Gerät zum Zünden einer Entladungslampe
und ein verbessertes Herstellungsverfahren von diesem vorzusehen.
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Die
vorstehende Aufgabe wird mit einem Gerät zum Zünden einer Entladungslampe
mit den Merkmalen von Anspruch 1, so durch ein Herstellungsverfahren
gemäß Anspruch
6 gelöst.
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen erstellt wurde, ersichtlicher.
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In
den Zeichnungen:
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1 ist
ein Blockschaltbild, das einen elektrischen Aufbau eines Geräts zum Zünden einer
Entladungslampe gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die die Komponenten des
Geräts
zum Zünden einer
Entladungslampe zeigt, das bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird;
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3 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die die Komponenten des
Geräts
zum Zünden einer
Entladungslampe bei dem ersten Ausführungsbeispiel in einem zusammengebauten
Zustand zeigt;
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4 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die eine modifizierte Form einer Verbindung zwischen einem Ausgabekabel
und einem Einschalttransformator zeigt, der bei dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendet wird;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Vorschaltgeräteabdeckung
und eine Basis bei dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Gerät zum Zünden einer Entladungslampe
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Gerät zum Zünden einer Entladungslampe
gemäß einem
unbeanspruchten Beispiel zeigt;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Gerät zum Zünden einer Entladungslampe
gemäß einem
weiteren unbeanspruchten Beispiel zeigt;
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf ihre Ausführungsbeispiele
beschrieben, die in den Zeichnungen gezeigt sind, wobei die gleichen
oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet werden, um die gleichen oder ähnliche
Teile bei den Ausführungsbeispielen
zu bezeichnen.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Zuerst
bezugnehmend auf 1 wird eine Batterie 1 als
eine elektrische Stromquelle für
eine Entladungslampe 4 verwendet, die an einem Fahrzeug
(nicht gezeigt) befestigt werden kann. Ein Gerät zum Zünden einer Entladungslampe
(Vorschaltgerät) ist
aufgebaut, um eine Gleichstromspannung der Batterie 1 durch
einen DC/DC Wandler 2 zu verstärken und um die verstärkte Spannung
durch einen Wechselrichterschaltkreis 3 in eine Wechselstromspannung
zu wandeln, um die Lampe 4 zum Leuchten zu bringen. Ferner
ist das Vorschaltgerät
aufgebaut, um durch einen Einschalttransformator 13 eines
Einschaltschaltkreises 5 zu dem Startzeitpunkt, bei dem
die Lampe 4 zum Leuchten gebracht wird, eine Hochspannung
zu erzeugen, um eine kapazitive Entladung zwischen den Elektroden
der Lampe 4 zu bewirken und einen Lichtbogen zu erzeugen.
Der Einschaltschaltkreis 5 weist auch einen Thyristor 14, einen
Kondensator und dergleichen auf. Jeder der Schaltkreise 2–5 wird
durch einen Beleuchtungssteuerschaltkreis (nicht gezeigt) gesteuert.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, hat das Vorschaltgerät eine Vorschaltgerätabdeckung 11,
eine Harzabdeckung 12, den Einschaltschaltkreis 5 mit dem
Einschalttransformator 13, den Thyristor 14 und den
Kondensator, und den DC/DC Wandler 2 mit einem Transformator 16,
die Kondensatoren 17–19 und
einen Induktor 20. Das Vorschaltgerät hat ferner einen Übernahmekondensator 21 zum
schnellen Ändern
der Entladung zwischen den Elektroden der Lampe 4 von dem
dielektrischen Durchschlag zu der Lichtbogenentladung, einen hybriden
integrierten Schaltkreis (HIC) 22, bei dem andere Schaltkreiskomponenten
als die vorstehenden Schaltkreiskomponenten 13–25 integriert
geschalten sind. Der HIC 22 kann elektronische Schaltkreiskomponenten
des DC/DC Wandlers 2, den Wechselrichterschaltkreis 3 und
andere elektronische Schaltkreise, wie beispielsweise den Steuerschaltkreis,
aufweisen.
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Das
Vorschaltgerät
weist ferner eine Stromschiene 23 als ein Leitungsbauteil
zum elektrischen Verbinden jeder Schaltkreiskomponente 13–25 und des
HIC 22, einen mit dem Einschalttransformator 13 verbundenen
Verbindungsanschluss 24, ein Stromschienengehäuse 25,
das aus einem elektrisch isolierenden Harz als ein Befestigungsbauteil
hergestellt ist, und eine Basis 26 auf, die aus einem Metall
als ein Metallgehäuse
hergestellt ist.
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Der
Einschalttransformator 13 ist derart aufgebaut, dass seine
Wicklung durch Ausformen mit einem Epoxydharz oder dergleichen elektrisch
isoliert wird, nachdem sie innerhalb des Transformatorgehäuses 13a untergebracht
wurde. Die Stromschiene 23 und der Verbindungsanschluss 24 sind
einstückig mit
dem Stromschienengehäuse 25 einsatzgeformt.
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Das
vorstehende Vorschaltgerät
wird nach dem folgenden Verfahren zusammengebaut.
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Zuerst
wird jede Schaltkreiskomponente 13–21 durch Schweißen, Löten oder
dergleichen mit der Stromschiene 23 verbunden, die mit
dem Stromschienengehäuse 25 einsatzgeformt
ist. Ähnlich
der Stromschiene 23, wie es in 3 gezeigt
ist, wird ein Hochspannungsanschluss 131 des Einschalttransformators 13 durch
Schweißen,
Löten oder
dergleichen mit einem Ende des Verbindungsanschlusses (Stromschieneneinsatzanschluss) 24 verbunden,
der mit dem Stromschienengehäuse 25 einsatzgeformt ist.
Das Stromschienengehäuse 25 ist
an der Basis 26 befestigt, an der der HIC 22 angebracht
ist, und jeder Anschluss des HIC 22 ist durch Verdrahtungsbonden
mit der Stromschiene 23 verbunden.
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Nach
diesem Arbeitsgang wird das Stromschienengehäuse 25 mit einem Dichtungsharz
(zum Beispiel Silikongel) gefüllt,
um den Einschalttransformator 13 und den HIC 22 mit
dem Silikongel zu verschließen.
Der Teil, der durch das Silikongel verschlossen ist, ist in 3 durch
schraffierte Linien gezeigt. Obwohl das Verbindungsteil zwischen
dem Hochspannungsanschluss 131 des Einschalttransformators 13 und
dem Verbindungsanschluss 24 mit Silikongel verschlossen
ist, ist der andere Teil des Verbindungsanschlusses 24 nicht
mit Silikongel gefüllt.
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Das
andere Ende des Verbindungsanschlusses 24 und der hochspannungsseitige
Anschluss des Ausgabekabels 27 werden verbunden, nachdem
das Silikongel fest geworden ist. In diesem Fall kann die Verbindung
entweder durch Schweißen,
Löten oder dergleichen
oder durch ein elektrisches Verbindungsteil 28, wie es
in 4 gezeigt ist, hergestellt werden. Das heißt, das
andere Ende des Verbindungsanschlusses 24 wird in eine
L-Form gebogen, um einen aufwärts
hervorstehenden Teil zu erhalten, und das freie Ende des Ausgabekabels 27 ist
so geformt, dass es passend zu dem hervorstehenden Teil ist. Das
hervorstehende Teil des Verbindungsanschlusses 24 wird
in das freie Ende des Ausgabekabels 27 eingesetzt und gepasst,
wodurch das Verbindungsteil 28 geschaffen wird. Eine Niedrigspannungsanschlussseite
eines anderen Ausgabekabels 29 kann auf ähnliche
Weise durch ein Anschlussteil 30 mit dem Einschalttransformator 13 verbunden
werden. Durch diese Art einer Verbindung können die Ausgabekabel 27 und 29 leicht
verbunden werden.
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Weil
ein der Hochspannung ausgesetzter Teil des Verbindungsanschlusses 24 frei
liegt, muss der frei liegende Teil elektrisch isoliert sein. Aus
diesem Grund werden die Vorsprünge 12a und 12b der Harzabdeckung 12 bei
der Montage der Harzabdeckung 12 zwischen dem Stromschienengehäuse 25 und
der Basis 26 eingesetzt.
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Folglich
wird, weil die Vorsprünge 12a und 12b der
Harzabdeckung 12 zwischen dem freiliegenden Teil des Verbindungsanschlusses 24 und
der Basis 2b eingefügt
sind, der Fläche-Zu-Flächeabstand (Spannungswiderstandsabstand)
zwischen dem freiliegenden Teil des Verbindungsanschlusses 24 und der
Basis 26 verlängert,
um die elektrische Isolation des freiliegenden Teils des Verbindungsanschlusses 24 sicherzustellen.
Die Harzabdeckung 12 wirkt demnach als ein Bauteil zum
Sicherstellen des Fläche-Zu-Flächeabstands.
Wie es in 5 gezeigt ist, wird am Ende
die Abdeckung 11 durch ein Befestigungsbauteil, wie beispielsweise
Schrauben (nicht gezeigt) montiert.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel sind
die Wicklung und das Ausgabekabel 27 nicht innerhalb des
Transformatorgehäuses 13a verbunden, weil
der Einschalttransformator 13 derart aufgebaut ist, dass
seine Wicklung durch Formen mit dem Epoxydharz oder dergleichen
elektrisch isoliert wird, nachdem sie innerhalb des Transformatorgehäuses 13a untergebracht
wurde. Demzufolge wird der Herstellungsprozess des Einschalttransformators 13 vereinfacht
und die Produktionskosten werden reduziert.
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Ferner
wird das Ausgabekabel 27 noch nicht bei dem Prozess des
elektrischen Verbindens jeder Schaltkreiskomponente 13–25 und
des HIC 22 mit der Stromschiene 23 und bei dem
Prozess des Füllens
mit Silikongel verbunden, weil der Verbindungsprozess des Ausgabekabels 27 nach
dem Verschlussprozess mit dem Silikongel durchgeführt wird. Demzufolge
kann der Montageprozess automatisiert werden.
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Die
Vorschaltgerätabdeckung 11 soll
so dünn
wie möglich
sein, weil das Vorschaltgerät
vorzugsweise dünner
sein soll. Weil sich jedoch in diesem Fall die Steifigkeit der Vorschaltgerätabdeckung 11 vermindert,
wird, wenn sich die Vorschaltgerätabdeckung 11 aufgrund
einer äußeren Kraft
verformt, eine Beanspruchung auf die innenliegenden Schaltkreiskomponenten,
wie beispielsweise die Schaltkreiskomponenten 13–25 und 22 ausgeübt, wodurch Defekte
bewirkt werden. Um diesem Problem entgegenzuwirken, wird die obere
Fläche
(die durch die schraffierten Linien in 5 gezeigt
ist) des Stromschienengehäuses 25 weiter
erhöht
als die inneren Schaltkreiskomponenten. Somit wird verhindert, dass
sich die Vorschaltgerätabdeckung 11 deformiert und
die Belastung auf die inneren Schaltkreiskomponenten ausübt.
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Ferner
liegen der Einschalttransformator 13 und der Transformator 16 an
beiden Endseiten in dem Stromschienengehäuse 25 und der HIC 22 liegt zentral,
weil der Einschalttransformator 13 und der Transformator 16 des
DC/DC Wandlers 2 Komponenten sind, die beim Betrieb magnetische
Störungen
erzeugen. Demzufolge wird ein fehlerhafter Betrieb des HIC 22 verhindert,
der von den magnetischen Störungen
herrührt.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel,
wie es in 6 gezeigt ist, ist der Transformator 13 ohne das
Transformatorgehäuse 13a aufgebaut,
das bei dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Das heißt,
nachdem der Hochspannungsanschluss 131 des Einschalttransformators 13 und
der Verbindungsanschluss 24 elektrisch verbunden sind,
werden die Wicklungen 13b des Einschalttransformators 13,
die Stromschiene 23 und der Verbindungsanschluss 24 mit
einem Harz für
das Stromschienengehäuse 25 einsatzgeformt.
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Dann
wird, ähnlich
zu dem ersten unbeanspruchten Beispiel, der Innenraum des Stromschienengehäuses 25 mit
dem Silikongel gefüllt,
nachdem die Schaltkreiskomponenten 13–25 und der HIC 22 mit
der Stromschiene 23 verbunden sind und das Stromschienengehäuse 25 an
der Basis 26 befestigt ist. Nachdem die Ausgabekabel 27 und 29 anschließend verbunden
sind, werden die Harzabdeckung 12 und die Vorschaltgeräteabdeckung 11 montiert.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
wird der Transformator 13 in das Stromschienengehäuse 25 montiert,
wobei sich seine Wicklung 13b in dem freiliegenden Zustand
befindet. Demzufolge kann der Füllprozess
des Transformatorgehäuses
mit dem Silikongel entfernt werden. Ferner hat der Einschalttransformator 13 einen
einfachen Aufbau, bei dem die Wicklung 13b frei liegt.
Demzufolge braucht das Transformatorgehäuse nicht verwendet zu werden, wodurch
Kosten eingeschränkt
werden, und die Größe des Transformators 13 kann
klein ausgelegt werden.
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(Unbeanspruchtes Beispiel)
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Bei
diesem Beispiel, wie es in 7 gezeigt ist,
wird der in den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen
verwendete Verbindungsanschluss 24 nicht verwendet. Das
heißt, ähnlich dem
ersten Ausführungsbeispiel,
ist der Einschalttransformator 13 mit dem Epoxydharz oder dergleichen
ausgeformt, um seine Wicklung elektrisch zu isolieren, nachdem die
Wicklung innerhalb des Transformatorgehäuses 13a untergebracht
ist. Der Hochspannungsanschluss 131 und das Anschlussende des
Ausgabekabels 27 sind durch Schweißen, Löten oder dergleichen verbunden. Dann
wird der HIC 22 mit dem Silikongel abgedichtet, damit er
wasserdicht ist. Gleichzeitig umfüllt das Silikongel zur Isolation
von der Hochspannung des Einschalttransformators 13 den
Hochspannungsanschluss 131 des Einschalttransformator 13.
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Folglich
sind bei diesem Beispiel die Wicklung und das Ausgabekabel 27 nicht
innerhalb des Transformatorgehäuses 13a verbunden,
weil der Einschalttransformator 13 mit dem Epoxydharz oder dergleichen
geformt ist, um seine Wicklung nach dem Unterbringen der Wicklung
innerhalb des Transformatorgehäuses 13a elektrisch
zu isolieren. Demzufolge kann der Herstellungsprozess des Einschalttransformators 13 vereinfacht
werden und die Herstellungskosten können reduziert werden. Ferner kann
die elektrische Isolation des Hochspannungsanschlusses des Einschalttransformators 13 zu
niedrigen Herstellungskosten erreicht werden, weil das Silikongel
gleichzeitig den HIC 22 und den Hochspannungsanschluss
des Einschalttransformators 13 umfüllt.
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(Weiteres unbeanspruchtes
Beispiel)
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Bei
dem Beispiel, wie es in 8 gezeigt ist, ist der Einschalttransformator 13 ohne
dem Transformatorgehäuse 13a aufgebaut.
Das heißt,
der Hochspannungsanschluss 131 und das Anschlussende des
Ausgabekabels 27 werden durch Schweißen, Löten oder dergleichen unter
der Gegebenheit verbunden, dass die Wicklung 13b des Einschalttransformators 13 frei
liegt. Dann umfüllt
das Silikongel den HIC 22, der wasserdicht sein soll. Gleichzeitig umfüllt das
Silikongel den Hochspannungsanschluss 131 des Einschalttransformators 13 und
auch die Wicklung 13b zur Isolation von der Hochspannung des
Einschalttransformators 13.
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Demnach
kann der Einschalttransformator 13 einfach aufgebaut sein,
wobei seine Wicklung 13b frei liegt, wobei der Prozess
des Epoxydharzvergießens
ausschließlich
auf einen einzigen Körper
des Einschalttransformators 13 beseitigt werden kann und
die Kosten können
durch Beseitigen des Transformatorgehäuses oder dergleichen reduziert
werden. Ferner kann der Einschalttransformator 13 klein ausgebildet
werden.
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Obwohl
das Silikongel bei den vorstehenden verschiedenen Ausführungsbeispielen
als ein Abdichtharz verwendet wird, kann ein Silikonharz, Urethanharz,
Epoxydharz oder dergleichen alternativ verwendet werden, solange
ein derartiges Harz dazu im Stande ist, Wasserdichtheit, elektrische
Isolierung oder dergleichen sicherzustellen. Ferner kann alternativ
eine gedruckte Schaltkreissubstratverdrahtung verwendet werden,
obwohl das Stromschienengehäuse 25 als
ein Befestigungsbauteil zum Befestigen der Schaltkreiskomponenten
verwendet wird.
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Ein
Gerät zum
Zünden
einer Entladungslampe hat eine Schaltkreiseinheit (12–25)
mit einer Stromschiene (23), die mit einer elektrischen
Stromquelle (1) verbindbar ist, und Schaltkreiskomponenten
(13–22),
die mit der Stromschiene zum Steuern des Leuchtens einer Hochspannungsentladungslampe
(4) verbunden sind. Das Gerät hat ferner ein Ausgabekabel
(27) zum Verbinden der Schaltkreiseinheit und der Hochspannungsentladungslampe,
ein Abschirmbauteil (127), dass das Ausgabekabel abdeckt,
und eine Basis (26), die die Schaltkreiseinheit darin unterbringt.
Ferner sind ein Masseverbindungsteil (23c) der Stromschiene,
der mit einer Masseseite der elektrischen Stromquelle verbindbar
ist, das Abschirmbauteil und die Basis so aufgebaut, dass sie bei
einer Bedingung, dass die Schaltkreiseinheit innerhalb der Basis
untergebracht ist, an einer Stelle geerdet werden.