放電ランプ
【課題】 簡単な構造で、フランジ部の劣化を抑制可能な放電ランプを提供する。
【解決手段】
本発明の放電ランプは、発光部11を備えたバーナーBNと、発光部11を前端側に位置させるように、バーナーBNを保持するソケット7と、具備し、ソケット7は前端側にフランジ部71を備えており、フランジ部71には、その前端側の面を覆うように、金属カバー8が設けられていることを特徴とする。また、金属カバー8に、金属バンド6に形成された突片部61を溶接するようにして、金属カバー8を溶接の部材としても兼ねさせるのが望ましい。
【解決手段】
本発明の放電ランプは、発光部11を備えたバーナーBNと、発光部11を前端側に位置させるように、バーナーBNを保持するソケット7と、具備し、ソケット7は前端側にフランジ部71を備えており、フランジ部71には、その前端側の面を覆うように、金属カバー8が設けられていることを特徴とする。また、金属カバー8に、金属バンド6に形成された突片部61を溶接するようにして、金属カバー8を溶接の部材としても兼ねさせるのが望ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車の前照灯装置などに使用される放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車の前照灯などに使用される放電ランプは、特許文献1や特許文献2で知られているように、二重管構造のバーナーと樹脂からなるソケットとで構成されている。そのバーナーは、点灯中に発光する部分となる発光部を備えており、その発光部がソケットの前端側に位置するように、ソケットに保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−297226号公報
【特許文献2】特開2007−323986号公報
【特許文献3】国際公開第2009/130654号
【特許文献4】国際公開第2008/110969号
【特許文献5】国際公開第2009/130640号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、最近ではランプをコンパクトにするために、発光部とソケットとの距離を従来よりも近づけるニーズがある。しかし、このような設計を行うと、点灯中に発光部によって発せられる熱や紫外線が従来よりも多くソケットに到達するようになるため、ソケットの前端側に設けられたフランジ部が劣化するという問題が生じている。このフランジ部が劣化するとガスが発生するため、そのガスによってバーナーのガラス部分や前照灯装置のレンズ部分を曇らせるなどの問題に発展してしまう。
【0005】
なお、上記問題は、特許文献3〜特許文献5に記載のように、従来のソケットのフランジ部に該当する部分を、全て金属部品で構成すれば解消可能であるかもしれない。しかし、この手段によりフランジ部の劣化の問題を解消できたとしても、フランジの構造は複雑になるので、部品点数の増加、組み立て困難などの新たな問題が生じてしまう。
【0006】
本発明の目的は、簡単な構造で、フランジ部の劣化を抑制可能な放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の放電ランプは、発光部を備えたバーナーと、前記発光部を前端側に位置させるように、前記バーナーを保持するソケットと、を具備する放電ランプであって、前記ソケットは前端側にフランジ部を備えており、前記フランジ部には、その前端側の面を覆うように、金属カバーが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、簡単な構造で、フランジ部の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第1の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図2】図1の放電ランプの断面について説明するための図。
【図3】図1の放電ランプを前端側から見た状態について説明するための図。
【図4】第1の実施の形態の金属カバーの展開状態について説明するための図。
【図5】本発明の第2の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図6】本発明の第3の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図7】第3の実施の形態の金属カバーの展開状態について説明するための図。
【図8】本発明の第4の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図9】図8の放電ランプの断面について説明するための図。
【図10】第4の実施の形態の他の例について説明するための図。
【図11】ソケットの他の例について説明するための図。
【図12】金属カバーの他の例について説明するための図。
【図13】ソケットと金属カバーの固定の他の例について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の放電ランプについて、図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態の放電ランプについて説明するための図、図2は、図1の放電ランプの断面について説明するための図、図3は、図1の放電ランプを前端側から見た状態について説明するための図である。なお、本発明においては、便宜上、放電ランプにおいてバーナーが位置している側を前端側、ソケットが位置している側を後端側と称して説明する。
【0011】
図1の放電ランプは自動車の前照灯装置に用いられるHIDランプであり、主要部として点灯中に発光する部分を含む二重管構造のバーナーBNを備えている。そのバーナーBNの内部には、内管1が配置されている。
【0012】
内管1は細長い形状であり、その中央付近には点灯中に発光する部分となる発光部11が形成されている。発光部11は略楕円状を呈しており、その両端には板状のシール部12、そのさらに両端には境界部13を介して円筒部14が連続形成されている。この内管1は前述のとおり、発光する部分を含んでいるため、石英ガラスなどの耐熱性と透光性を具備した材料で構成されるのが望ましい。
【0013】
この発光部11の内部には、中央が略円柱状、両端がテーパ状の放電空間111が形成されている。この放電空間111の容積は、自動車前照灯用の場合には、10mm3〜30mm3、さらには15mm3〜25mm3であるのが好適である。放電空間111には、放電媒体が封入されている。放電媒体は、金属ハロゲン化物2と希ガスのみからなる水銀フリーの構成である。
【0014】
金属ハロゲン化物2は、ナトリウム、スカンジウム、亜鉛、インジウムなどのハロゲン化物で構成されている。それらの金属ハロゲン化物に結合されるハロゲンとしてはヨウ素が最適であるが、臭素や塩素などを組み合わせてもよい。また、金属ハロゲン化物の組み合わせもこれに限らず、スズやセシウムのハロゲン化物などを追加してもよい。
【0015】
希ガスは、キセノンで構成されている。希ガスは、目的によってその封入圧力を調整することができる。例えば、全光束等の特性を高めるためには、封入圧力を常温(25℃)において10atm以上、特に13atm以上にするのが望ましい。ただし、上限は製造上、現状で20atm程度である。なお、希ガスとしては、キセノンの他に、ネオン、アルゴン、クリプトンなどを使用したり、それらを組み合わせて使用したりすることもできる。
【0016】
シール部12には、電極マウント3が封着されている。電極マウント3は、金属箔31、電極32、コイル33およびリード線34により構成されている。
【0017】
金属箔31は、例えば、モリブデンからなる薄い金属板であり、その板状の面がシール部12の板状の面と平行するように配置されている。
【0018】
電極32は、例えば、タングステンに酸化トリウムをドープした、いわゆるトリエーテッドタングステンからなる電極である。その一端は金属箔31の発光部11側端部に重ね合わせ接続されており、他端は放電空間111内で所定の電極間距離を保って、互いの先端同士が対向するように配置されている。その電極間距離としては、自動車前照灯用の場合には、外観上における距離で3.5mm〜4.5mmであるのが望ましい。なお、電極形状は、直棒状に限らず、先端の直径が大きい非直棒状の形状や直流点灯タイプのように一対の電極の大きさが異なる形状であってもよい。また、電極材料は、純タングステンやドープタングステン、レニウムタングステンなどであってもよい。
【0019】
コイル33は、例えば、ドープタングステンからなる金属線であって、シール部12に封着される電極32の軸部の軸周りに螺旋状に巻装されている。このコイル設計としては、コイル線径は30μm〜100μm、コイルピッチは600%以下であるのが好適である。
【0020】
リード線34は、例えば、モリブデンからなる金属線である。その一端は、発光部11に対して反対側の金属箔31に重ね合わせ接続されており、他端は管軸に沿って内管1の外部に延出されている。そのうち、ランプの前端側に延出したリード線34には、例えば、ニッケルからなるL字状のサポートワイヤ35の一端がレーザー溶接により接続されている。このサポートワイヤ35には、管軸と平行する部分に、例えば、セラミックからなるスリーブ4が装着されている。
【0021】
上記で構成された内管1の外側には、筒状の外管5が内管1と同心状に設けられている。これら内外管の接続は、内管1の円筒部14付近に外管5を溶着することにより行なわれている。このため、内管1と外管5との間には気密に保たれた空間51が形成され、その空間51には、ネオン、アルゴン、キセノン、窒素から選択された一種のガスまたは混合ガスが0.3atm以下の圧力で封入されている。なお、外管5としては、チタン、セリウム、アルミニウム等の酸化物を添加した石英ガラスなど、内管1に熱膨張係数が近く、かつ紫外線遮断性を有する材料を使用するのが望ましい。
【0022】
これらで構成されたバーナーBNの後端側には、その外周面を保持するように、例えばステンレスからなる金属バンド6が設けられている。この金属バンド6は、放電ランプの管軸に対して略垂直の方向に延出する4片の突片部61を備えている。
【0023】
また、バーナーBNの後端側には、PPS、PEIなどの樹脂により成形されたソケット7が配置されている。その前端側には、ソケット7の本体部分(直径=24.7mm)よりも大きく形成された円盤状のフランジ部71(直径=約31mm、厚み=約1.5mm)が形成されている。フランジ部71には、その前端側の面(以下、前端面711)を覆うように、金属カバー8が設けられている。
【0024】
一方、ソケット7の後端側には、底部に底部端子91、側部に側部端子92が形成されており、底部端子91にはリード線34、側部端子92にはサポートワイヤ35がそれぞれ接続されている。これら底部端子91、側部端子92は、底部端子91を高圧側、側部端子92を低圧側と設定するように点灯回路(図示なし)と接続され、例えば、安定時は約25W、始動時は安定時電力に対して2倍以上である約55Wに設定される。
【0025】
ここで、金属カバー8についてさらに詳しく説明する。
【0026】
金属カバー8は、図4に示すように例えばアルミニウムからなる0.5mm程度の厚さの金属板を切り抜くことで形成したものであり、ポッチ部81と内固定部82と外固定部83と突片部84を備えた形状になっている。
【0027】
ポッチ部81は、金属カバー8の前端側に位置する面に設けられた突起であり、等間隔に3つ形成されている。このポッチ部81は、寸法を測定する際の基点となる部分となる。例えば、放電ランプにおける規格であるLCL(Light Center Length)は、ポッチ部81の先端から電極間中心までの距離D1により規定されている。内固定部82は金属カバー8の内枠に、外固定部83は金属カバー8の外枠に形成された金属からなる複数の固定片である。金属カバー8のソケット7への装着状態においては、これらはフランジ部71を挟むように壁面に沿って折り曲げられるため、ソケット7への金属カバー8の固定が強固となり、金属カバー8がソケット7から外れてしまうことを防止することができる。突片部84は、金属カバー8の内枠に形成された4片の金属片であり、金属バンド6の突片部61と同じように、管軸に対して略垂直になるように突出形成されている。そのため、突片部61と互いに面接触させることが可能で、その重なり部分にレーザー溶接などにより溶接することで金属バンド6と金属カバー8を固定することができる。つまり、金属カバー8を溶接のパーツとして兼用させることによって、部品点数を減少させつつ、バーナーBNをソケット7に容易に固定することができるようになる。
【0028】
ここで、LCLを従来の長さであるD1=27.1mmから18.0mmに短くしたランプ(比較例)と、フランジ部71の前端側に金属カバー8が設けた状態でLCLをD1=18.0mmとしたランプ(実施例)を、自動車前照灯装置に密閉搭載し、1000時間連続点灯する試験を行った。
【0029】
その結果、比較例のランプではフランジ部71の前端面711が劣化変色し、かつ前照灯装置のレンズの内側に曇りが確認されたが、実施例のランプでは前端面711が劣化変色したり、レンズが曇ったりすることは確認されなかった。この結果は、どちらのランプも点灯中の発光部11の温度は約900℃で紫外線放射量もほぼ同じであることを考慮すると、LCLが短くなったことにより劣化するのはほぼ前端面711のみであることを意味する。つまり、実施例のランプのように、発光部11からフランジ部71を見たときに、前端面711のほぼ全てが隠れる程度に金属カバー8をフランジ部71に被せるようにすることで、フランジ部71の劣化を十分に抑制することが可能となる。
【0030】
したがって、本実施の形態では、ソケット7のフランジ部71に、その前端面711を覆うように金属カバー8を設けるという簡単な構造を採用するだけで、LCLが短いランプ設計にした場合であっても、フランジ部71の劣化等を抑制することができる。
【0031】
また、バーナーBNに、管軸に対して略垂直の方向に突出する突片部61を備えた金属バンド6を設け、突片部61と金属カバー8の突片部84とを溶接するようにしたことで、金属カバー8をソケット7へのバーナーBNの固定の機能を兼ねさせることができるため、部品点数を減少させつつ、バーナーBNをソケット7に容易に固定することができる。
【0032】
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。この第2の実施の形態の各部について、第1の実施の形態の放電ランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【0033】
本実施の形態では、金属バンド6の少なくとも一部がソケット7内に位置するようにしている。具体的には、突片部61と面接触する突片部84の部分を、ソケット7の前端側の面よりも後端側に位置するように折り曲げ形成し、当該部分で突片部61と溶接することで、金属バンド6の後端側をソケット7の空間内に位置させるようにしている。
【0034】
この構造であると、LCLは同じである第1の実施の形態の放電ランプと比較して、発光部11(電極間中心)と金属バンド6の前端側部分の距離D2を離すことが可能となる。金属バンド6は、距離D2が近いほど高温化するため、金属バンド6と金属カバー8が機械的につながっている場合には、その熱がフランジ部71に伝わって、劣化を早める原因となってしまう。したがって、本実施の形態のように、金属バンド6と金属カバー8の溶接点をソケット7の前端側の面よりも後端側に配置し、発光部11と金属バンド6の距離を離す、例えば、距離D2を15mm以上とすることで、フランジ部71の劣化抑制効果を高めることができる。
【0035】
(第3の実施の形態)
図6は、本発明の第3の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。
【0036】
本実施の形態では、図7のように金属カバー8に突片部84の代わりに、金属バンド6の方向に突出する舌片部85を形成し、舌片部85と金属バンド6の管軸に平行する面とを溶接するようにしている。この構造でも、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0037】
(第4の実施の形態)
図8は、本発明の第4の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。
【0038】
本実施の形態では、フランジ部71の前端面711上にステンレスなどの金属からなるスペーサ9を複数(例えば90度間隔に4つ)設けることで、前端面711と金属カバー8との間に空間10を形成している。この空間10により、点灯中に高温になった金属カバー8からフランジ部71に伝わる熱量を少なくすることができるため、フランジ部71の劣化を抑制することができる。また、空間10を形成したことで、金属カバー8の前端側の面に所定の切り欠き等を設けることで、特許文献5のように裏側にロック部材を備えたリフレクタに対して着脱が可能なランプにもすることができる。
【0039】
空間10の長さ(前端面711と金属カバー8との距離)D3は、フランジ部71の劣化抑制と金属カバー8の固定強度を考慮すると0.1mm〜1.0mm、特に0.3mm〜0.8mmであるのが望ましい。なお、スペーサ9は、図10のように、フランジ部71の一部を代用するようにしても良い。
【0040】
以上、実施の形態をいくつか説明したが、本発明は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【0041】
ソケット7は、図11のように、前端側にフランジ部71を備える回路構成部品であってもよい。要は、ソケット7はバーナーBNを機械的・電気的に接続する器具であって、前端側にフランジ部71を備えた構造のものであればよい。
【0042】
ポッチ部は、フランジ部71の一部として前端面711に成型したものであってもよい。この場合、金属カバー8の一部に穴を形成し、その穴からそのポッチ部を出すようにすれば第1の実施の形態と同様、LCL等の測定基点にすることができる。このように、ポッチ部を成形によって形成すると、高さのばらつきを小さくすることができるので、各種寸法の測定を正確に行うことが可能となる。
【0043】
金属カバー8は、ステンレスに限らず、鉄、ステンレス、ニッケルなどであってもよい。つまり、耐熱性と加工性に優れた材料であれば金属カバー8に使用することができる。また、金属バンド6も同様である。また、金属カバー8は、図12のように、バーナーBNが通る部分を除くソケット7の前端側のほぼ全体を覆うように設けてもよく、この構成であるとバーナーBNを収容するための空間を形成するソケット7の内側が劣化することも抑制することができる。
【0044】
実施の形態では、ソケット7への金属カバー8の固定は、フランジ部71を外固定部83で挟んだり、加締めたりする構造を採用したが、これに限らず、例えば次のように変更してもよい。フランジ部71の裏側に複数の凹みを形成し、それらの凹みに外固定部82を嵌め合わせるようにしてもよい。また、図13(a)のように、各外固定部83に面接触するように金属片86を配置し、その金属片86に各外固定部83を溶接するようにしてもよい。また、図13(b)のように、ある外固定部83に弧状の金属片86を形成し、それを折り返して、隣接する外固定部83と面接触させたのちに重なり部分を溶接するようにしてもよい。また、図13(c)のように、ソケット7に金属片86を埋め込み形成し、その金属片86に各外固定部83を面接触させたのちに重なり部分を溶接するようにしてもよい。これらの構造を採用すれば、より一層、金属カバー8をソケット7から外れにくくすることができる。
【符号の説明】
【0045】
BN バーナー
1 内管
11 発光部
5 外管
6 金属バンド
61 突片部
7 ソケット
71 フランジ部
711 前端面
8 金属カバー
84 突片部
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車の前照灯装置などに使用される放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車の前照灯などに使用される放電ランプは、特許文献1や特許文献2で知られているように、二重管構造のバーナーと樹脂からなるソケットとで構成されている。そのバーナーは、点灯中に発光する部分となる発光部を備えており、その発光部がソケットの前端側に位置するように、ソケットに保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−297226号公報
【特許文献2】特開2007−323986号公報
【特許文献3】国際公開第2009/130654号
【特許文献4】国際公開第2008/110969号
【特許文献5】国際公開第2009/130640号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、最近ではランプをコンパクトにするために、発光部とソケットとの距離を従来よりも近づけるニーズがある。しかし、このような設計を行うと、点灯中に発光部によって発せられる熱や紫外線が従来よりも多くソケットに到達するようになるため、ソケットの前端側に設けられたフランジ部が劣化するという問題が生じている。このフランジ部が劣化するとガスが発生するため、そのガスによってバーナーのガラス部分や前照灯装置のレンズ部分を曇らせるなどの問題に発展してしまう。
【0005】
なお、上記問題は、特許文献3〜特許文献5に記載のように、従来のソケットのフランジ部に該当する部分を、全て金属部品で構成すれば解消可能であるかもしれない。しかし、この手段によりフランジ部の劣化の問題を解消できたとしても、フランジの構造は複雑になるので、部品点数の増加、組み立て困難などの新たな問題が生じてしまう。
【0006】
本発明の目的は、簡単な構造で、フランジ部の劣化を抑制可能な放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の放電ランプは、発光部を備えたバーナーと、前記発光部を前端側に位置させるように、前記バーナーを保持するソケットと、を具備する放電ランプであって、前記ソケットは前端側にフランジ部を備えており、前記フランジ部には、その前端側の面を覆うように、金属カバーが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、簡単な構造で、フランジ部の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第1の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図2】図1の放電ランプの断面について説明するための図。
【図3】図1の放電ランプを前端側から見た状態について説明するための図。
【図4】第1の実施の形態の金属カバーの展開状態について説明するための図。
【図5】本発明の第2の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図6】本発明の第3の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図7】第3の実施の形態の金属カバーの展開状態について説明するための図。
【図8】本発明の第4の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図9】図8の放電ランプの断面について説明するための図。
【図10】第4の実施の形態の他の例について説明するための図。
【図11】ソケットの他の例について説明するための図。
【図12】金属カバーの他の例について説明するための図。
【図13】ソケットと金属カバーの固定の他の例について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の放電ランプについて、図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態の放電ランプについて説明するための図、図2は、図1の放電ランプの断面について説明するための図、図3は、図1の放電ランプを前端側から見た状態について説明するための図である。なお、本発明においては、便宜上、放電ランプにおいてバーナーが位置している側を前端側、ソケットが位置している側を後端側と称して説明する。
【0011】
図1の放電ランプは自動車の前照灯装置に用いられるHIDランプであり、主要部として点灯中に発光する部分を含む二重管構造のバーナーBNを備えている。そのバーナーBNの内部には、内管1が配置されている。
【0012】
内管1は細長い形状であり、その中央付近には点灯中に発光する部分となる発光部11が形成されている。発光部11は略楕円状を呈しており、その両端には板状のシール部12、そのさらに両端には境界部13を介して円筒部14が連続形成されている。この内管1は前述のとおり、発光する部分を含んでいるため、石英ガラスなどの耐熱性と透光性を具備した材料で構成されるのが望ましい。
【0013】
この発光部11の内部には、中央が略円柱状、両端がテーパ状の放電空間111が形成されている。この放電空間111の容積は、自動車前照灯用の場合には、10mm3〜30mm3、さらには15mm3〜25mm3であるのが好適である。放電空間111には、放電媒体が封入されている。放電媒体は、金属ハロゲン化物2と希ガスのみからなる水銀フリーの構成である。
【0014】
金属ハロゲン化物2は、ナトリウム、スカンジウム、亜鉛、インジウムなどのハロゲン化物で構成されている。それらの金属ハロゲン化物に結合されるハロゲンとしてはヨウ素が最適であるが、臭素や塩素などを組み合わせてもよい。また、金属ハロゲン化物の組み合わせもこれに限らず、スズやセシウムのハロゲン化物などを追加してもよい。
【0015】
希ガスは、キセノンで構成されている。希ガスは、目的によってその封入圧力を調整することができる。例えば、全光束等の特性を高めるためには、封入圧力を常温(25℃)において10atm以上、特に13atm以上にするのが望ましい。ただし、上限は製造上、現状で20atm程度である。なお、希ガスとしては、キセノンの他に、ネオン、アルゴン、クリプトンなどを使用したり、それらを組み合わせて使用したりすることもできる。
【0016】
シール部12には、電極マウント3が封着されている。電極マウント3は、金属箔31、電極32、コイル33およびリード線34により構成されている。
【0017】
金属箔31は、例えば、モリブデンからなる薄い金属板であり、その板状の面がシール部12の板状の面と平行するように配置されている。
【0018】
電極32は、例えば、タングステンに酸化トリウムをドープした、いわゆるトリエーテッドタングステンからなる電極である。その一端は金属箔31の発光部11側端部に重ね合わせ接続されており、他端は放電空間111内で所定の電極間距離を保って、互いの先端同士が対向するように配置されている。その電極間距離としては、自動車前照灯用の場合には、外観上における距離で3.5mm〜4.5mmであるのが望ましい。なお、電極形状は、直棒状に限らず、先端の直径が大きい非直棒状の形状や直流点灯タイプのように一対の電極の大きさが異なる形状であってもよい。また、電極材料は、純タングステンやドープタングステン、レニウムタングステンなどであってもよい。
【0019】
コイル33は、例えば、ドープタングステンからなる金属線であって、シール部12に封着される電極32の軸部の軸周りに螺旋状に巻装されている。このコイル設計としては、コイル線径は30μm〜100μm、コイルピッチは600%以下であるのが好適である。
【0020】
リード線34は、例えば、モリブデンからなる金属線である。その一端は、発光部11に対して反対側の金属箔31に重ね合わせ接続されており、他端は管軸に沿って内管1の外部に延出されている。そのうち、ランプの前端側に延出したリード線34には、例えば、ニッケルからなるL字状のサポートワイヤ35の一端がレーザー溶接により接続されている。このサポートワイヤ35には、管軸と平行する部分に、例えば、セラミックからなるスリーブ4が装着されている。
【0021】
上記で構成された内管1の外側には、筒状の外管5が内管1と同心状に設けられている。これら内外管の接続は、内管1の円筒部14付近に外管5を溶着することにより行なわれている。このため、内管1と外管5との間には気密に保たれた空間51が形成され、その空間51には、ネオン、アルゴン、キセノン、窒素から選択された一種のガスまたは混合ガスが0.3atm以下の圧力で封入されている。なお、外管5としては、チタン、セリウム、アルミニウム等の酸化物を添加した石英ガラスなど、内管1に熱膨張係数が近く、かつ紫外線遮断性を有する材料を使用するのが望ましい。
【0022】
これらで構成されたバーナーBNの後端側には、その外周面を保持するように、例えばステンレスからなる金属バンド6が設けられている。この金属バンド6は、放電ランプの管軸に対して略垂直の方向に延出する4片の突片部61を備えている。
【0023】
また、バーナーBNの後端側には、PPS、PEIなどの樹脂により成形されたソケット7が配置されている。その前端側には、ソケット7の本体部分(直径=24.7mm)よりも大きく形成された円盤状のフランジ部71(直径=約31mm、厚み=約1.5mm)が形成されている。フランジ部71には、その前端側の面(以下、前端面711)を覆うように、金属カバー8が設けられている。
【0024】
一方、ソケット7の後端側には、底部に底部端子91、側部に側部端子92が形成されており、底部端子91にはリード線34、側部端子92にはサポートワイヤ35がそれぞれ接続されている。これら底部端子91、側部端子92は、底部端子91を高圧側、側部端子92を低圧側と設定するように点灯回路(図示なし)と接続され、例えば、安定時は約25W、始動時は安定時電力に対して2倍以上である約55Wに設定される。
【0025】
ここで、金属カバー8についてさらに詳しく説明する。
【0026】
金属カバー8は、図4に示すように例えばアルミニウムからなる0.5mm程度の厚さの金属板を切り抜くことで形成したものであり、ポッチ部81と内固定部82と外固定部83と突片部84を備えた形状になっている。
【0027】
ポッチ部81は、金属カバー8の前端側に位置する面に設けられた突起であり、等間隔に3つ形成されている。このポッチ部81は、寸法を測定する際の基点となる部分となる。例えば、放電ランプにおける規格であるLCL(Light Center Length)は、ポッチ部81の先端から電極間中心までの距離D1により規定されている。内固定部82は金属カバー8の内枠に、外固定部83は金属カバー8の外枠に形成された金属からなる複数の固定片である。金属カバー8のソケット7への装着状態においては、これらはフランジ部71を挟むように壁面に沿って折り曲げられるため、ソケット7への金属カバー8の固定が強固となり、金属カバー8がソケット7から外れてしまうことを防止することができる。突片部84は、金属カバー8の内枠に形成された4片の金属片であり、金属バンド6の突片部61と同じように、管軸に対して略垂直になるように突出形成されている。そのため、突片部61と互いに面接触させることが可能で、その重なり部分にレーザー溶接などにより溶接することで金属バンド6と金属カバー8を固定することができる。つまり、金属カバー8を溶接のパーツとして兼用させることによって、部品点数を減少させつつ、バーナーBNをソケット7に容易に固定することができるようになる。
【0028】
ここで、LCLを従来の長さであるD1=27.1mmから18.0mmに短くしたランプ(比較例)と、フランジ部71の前端側に金属カバー8が設けた状態でLCLをD1=18.0mmとしたランプ(実施例)を、自動車前照灯装置に密閉搭載し、1000時間連続点灯する試験を行った。
【0029】
その結果、比較例のランプではフランジ部71の前端面711が劣化変色し、かつ前照灯装置のレンズの内側に曇りが確認されたが、実施例のランプでは前端面711が劣化変色したり、レンズが曇ったりすることは確認されなかった。この結果は、どちらのランプも点灯中の発光部11の温度は約900℃で紫外線放射量もほぼ同じであることを考慮すると、LCLが短くなったことにより劣化するのはほぼ前端面711のみであることを意味する。つまり、実施例のランプのように、発光部11からフランジ部71を見たときに、前端面711のほぼ全てが隠れる程度に金属カバー8をフランジ部71に被せるようにすることで、フランジ部71の劣化を十分に抑制することが可能となる。
【0030】
したがって、本実施の形態では、ソケット7のフランジ部71に、その前端面711を覆うように金属カバー8を設けるという簡単な構造を採用するだけで、LCLが短いランプ設計にした場合であっても、フランジ部71の劣化等を抑制することができる。
【0031】
また、バーナーBNに、管軸に対して略垂直の方向に突出する突片部61を備えた金属バンド6を設け、突片部61と金属カバー8の突片部84とを溶接するようにしたことで、金属カバー8をソケット7へのバーナーBNの固定の機能を兼ねさせることができるため、部品点数を減少させつつ、バーナーBNをソケット7に容易に固定することができる。
【0032】
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。この第2の実施の形態の各部について、第1の実施の形態の放電ランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【0033】
本実施の形態では、金属バンド6の少なくとも一部がソケット7内に位置するようにしている。具体的には、突片部61と面接触する突片部84の部分を、ソケット7の前端側の面よりも後端側に位置するように折り曲げ形成し、当該部分で突片部61と溶接することで、金属バンド6の後端側をソケット7の空間内に位置させるようにしている。
【0034】
この構造であると、LCLは同じである第1の実施の形態の放電ランプと比較して、発光部11(電極間中心)と金属バンド6の前端側部分の距離D2を離すことが可能となる。金属バンド6は、距離D2が近いほど高温化するため、金属バンド6と金属カバー8が機械的につながっている場合には、その熱がフランジ部71に伝わって、劣化を早める原因となってしまう。したがって、本実施の形態のように、金属バンド6と金属カバー8の溶接点をソケット7の前端側の面よりも後端側に配置し、発光部11と金属バンド6の距離を離す、例えば、距離D2を15mm以上とすることで、フランジ部71の劣化抑制効果を高めることができる。
【0035】
(第3の実施の形態)
図6は、本発明の第3の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。
【0036】
本実施の形態では、図7のように金属カバー8に突片部84の代わりに、金属バンド6の方向に突出する舌片部85を形成し、舌片部85と金属バンド6の管軸に平行する面とを溶接するようにしている。この構造でも、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0037】
(第4の実施の形態)
図8は、本発明の第4の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。
【0038】
本実施の形態では、フランジ部71の前端面711上にステンレスなどの金属からなるスペーサ9を複数(例えば90度間隔に4つ)設けることで、前端面711と金属カバー8との間に空間10を形成している。この空間10により、点灯中に高温になった金属カバー8からフランジ部71に伝わる熱量を少なくすることができるため、フランジ部71の劣化を抑制することができる。また、空間10を形成したことで、金属カバー8の前端側の面に所定の切り欠き等を設けることで、特許文献5のように裏側にロック部材を備えたリフレクタに対して着脱が可能なランプにもすることができる。
【0039】
空間10の長さ(前端面711と金属カバー8との距離)D3は、フランジ部71の劣化抑制と金属カバー8の固定強度を考慮すると0.1mm〜1.0mm、特に0.3mm〜0.8mmであるのが望ましい。なお、スペーサ9は、図10のように、フランジ部71の一部を代用するようにしても良い。
【0040】
以上、実施の形態をいくつか説明したが、本発明は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【0041】
ソケット7は、図11のように、前端側にフランジ部71を備える回路構成部品であってもよい。要は、ソケット7はバーナーBNを機械的・電気的に接続する器具であって、前端側にフランジ部71を備えた構造のものであればよい。
【0042】
ポッチ部は、フランジ部71の一部として前端面711に成型したものであってもよい。この場合、金属カバー8の一部に穴を形成し、その穴からそのポッチ部を出すようにすれば第1の実施の形態と同様、LCL等の測定基点にすることができる。このように、ポッチ部を成形によって形成すると、高さのばらつきを小さくすることができるので、各種寸法の測定を正確に行うことが可能となる。
【0043】
金属カバー8は、ステンレスに限らず、鉄、ステンレス、ニッケルなどであってもよい。つまり、耐熱性と加工性に優れた材料であれば金属カバー8に使用することができる。また、金属バンド6も同様である。また、金属カバー8は、図12のように、バーナーBNが通る部分を除くソケット7の前端側のほぼ全体を覆うように設けてもよく、この構成であるとバーナーBNを収容するための空間を形成するソケット7の内側が劣化することも抑制することができる。
【0044】
実施の形態では、ソケット7への金属カバー8の固定は、フランジ部71を外固定部83で挟んだり、加締めたりする構造を採用したが、これに限らず、例えば次のように変更してもよい。フランジ部71の裏側に複数の凹みを形成し、それらの凹みに外固定部82を嵌め合わせるようにしてもよい。また、図13(a)のように、各外固定部83に面接触するように金属片86を配置し、その金属片86に各外固定部83を溶接するようにしてもよい。また、図13(b)のように、ある外固定部83に弧状の金属片86を形成し、それを折り返して、隣接する外固定部83と面接触させたのちに重なり部分を溶接するようにしてもよい。また、図13(c)のように、ソケット7に金属片86を埋め込み形成し、その金属片86に各外固定部83を面接触させたのちに重なり部分を溶接するようにしてもよい。これらの構造を採用すれば、より一層、金属カバー8をソケット7から外れにくくすることができる。
【符号の説明】
【0045】
BN バーナー
1 内管
11 発光部
5 外管
6 金属バンド
61 突片部
7 ソケット
71 フランジ部
711 前端面
8 金属カバー
84 突片部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光部を備えたバーナーと、前記発光部を前端側に位置させるように、前記バーナーを保持するソケットと、を具備する放電ランプであって、
前記ソケットは前端側にフランジ部を備えており、前記フランジ部には、その前端側の面を覆うように、金属カバーが設けられていることを特徴とする放電ランプ。
【請求項2】
前記バーナーには、その外周面を保持するように金属バンドが設けられており、前記金属バンドは管軸に対して略垂直の方向に突出する突片部を備え、前記突片部は前記金属カバーに溶接されてなることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。
【請求項3】
前記フランジ部の前端側の面と前記金属カバーの間には、空間が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放電ランプ。
【請求項1】
発光部を備えたバーナーと、前記発光部を前端側に位置させるように、前記バーナーを保持するソケットと、を具備する放電ランプであって、
前記ソケットは前端側にフランジ部を備えており、前記フランジ部には、その前端側の面を覆うように、金属カバーが設けられていることを特徴とする放電ランプ。
【請求項2】
前記バーナーには、その外周面を保持するように金属バンドが設けられており、前記金属バンドは管軸に対して略垂直の方向に突出する突片部を備え、前記突片部は前記金属カバーに溶接されてなることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。
【請求項3】
前記フランジ部の前端側の面と前記金属カバーの間には、空間が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放電ランプ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2011−243387(P2011−243387A)
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−113907(P2010−113907)
【出願日】平成22年5月18日(2010.5.18)
【出願人】(000111672)ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年5月18日(2010.5.18)
【出願人】(000111672)ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Fターム(参考)】
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