JP2010257848A - 車輌用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い最大発光輝度を確保する。
【解決手段】 放電灯８に、ソケット１７に取り付けられた外管１８と、発光部２０と該発光部を挟んだ反対側において発光部に連続して設けられた一対の細管部２１、２１とから成り外管の内部に配置されたセラミック発光管１９と、セラミック発光管の内部に配置された一対の電極２４、２５とを設け、セラミック発光管を、一方の細管部と発光部の一部によって構成された第１の部分２２と、他方の細管部と発光部の一部以外の部分によって構成された第２の部分２３とを接合して形成し、セラミック発光管を先端側が上方に位置する前上がり又は先端側が下方に位置する前下がりの状態で水平方向に対して傾斜させた。
【選択図】 図２

Description

本発明は車輌用前照灯に関する。詳しくは、セラミック発光管を水平方向に対して傾斜して高い最大発光輝度を確保する技術分野に関する。

車輌用前照灯には、例えば、光源として白熱灯（白熱バルブ）又はハロゲン灯（ハロゲンバルブ）が用いられたタイプや光源として放電灯（放電バルブ）が用いられたタイプがある。

光源として白熱灯やハロゲン灯が用いられた車輌用前照灯にあっては、白熱灯やハロゲン灯のフィラメントが略均一に発光して棒状の発光部となるため、リフレクター等を用いた反射型の灯具として用いる場合に、リフレクターの反射面の形状による配光制御が行い易いと言う長所がある。

一方、光源として放電灯が用いられた車輌用前照灯にあっては、放電灯が白熱灯やハロゲン灯に比較して光量が大きいため輝度の向上を図ることができ、また、白熱灯及びハロゲン灯に比較して放電灯の寿命が長いと言う長所がある。

このように放電灯は白熱灯やハロゲン灯と比較して輝度が高く寿命が長いため、近年、車輌用前照灯として放電灯を備えたものが普及している。

放電灯には、一対の電極を保持し内部に希ガス等の気体が封入されたセラミック発光管が外管の内部に配置され、セラミック発光管が内部において放電が行われる発光部と該発光部を挟んで反対側に設けられた一対の細管部とによって構成されたものがある。発光部は放電が行われたときにアークが発生する部分であり、細管部の径より大きくされている。

放電灯にあっては、セラミック発光管に保持された一対の電極に所定の起動電圧が印加され、セラミック発光管の発光部において放電が行われることにより点灯が開始される。

このような放電灯には、セラミック発光管が、第１の部分と第２の部分が接合されて形成され、発光部の中央部が第１の部分と第２の部分の接合部とされたものがある（例えば、特許文献１参照）。

セラミック発光管は、形状の安定性を確保した上で全体を一体成形によって形成することが困難であり、上記したように、二つの部分を接合して形成する方法が広く行われている。従って、第１の部分と第２の部分の二つの部分を接合して形成することにより、形状の安定性を確保することができると共に成形の容易化による製造コストの低減を図ることができる。

特開２００８−４４３４４号公報

ところで、接合部を有しないセラミック発光管にあっては、発光部の中央部、即ち、一対の電極間の中央部において発光輝度が最大となり、特に、遠方の十分な視認性を確保するために必要な大きさの最大発光輝度を確保することが可能である。

ところが、特許文献１に記載された従来の放電灯にあっては、発光部の中央部に接合部が形成されているため、接合部によって光が拡散されてしまい、発光輝度が低下し、必要な大きさの最大発光輝度を確保することができないと言う問題がある。

そこで、本発明車輌用前照灯は、高い最大発光輝度を確保することを課題とする。

車輌用前照灯は、上記した課題を解決するために、放電灯が、ソケットに取り付けられた外管と、発光部と該発光部を挟んだ反対側において前記発光部に連続して設けられた一対の細管部とから成り前記外管の内部に配置されたセラミック発光管と、前記セラミック発光管の内部に配置された一対の電極とを備え、前記セラミック発光管が、一方の前記細管部と前記発光部の一部によって構成された第１の部分と、他方の前記細管部と前記発光部の前記一部以外の部分によって構成された第２の部分とが接合されて形成され、前記セラミック発光管は先端側が上方に位置する前上がり又は先端側が下方に位置する前下がりの状態で水平方向に対して傾斜されたものである。

従って、車輌用前照灯にあっては、セラミック発光管が水平方向に対して傾斜された状態で点灯されて光が出射される。

本発明車輌用前照灯は、光源として放電灯が用いられた車輌用前照灯であって、前記放電灯が、ソケットに取り付けられた外管と、発光部と該発光部を挟んだ反対側において前記発光部に連続して設けられた一対の細管部とから成り前記外管の内部に配置されたセラミック発光管と、前記セラミック発光管の内部に配置された一対の電極とを備え、前記セラミック発光管が、一方の前記細管部と前記発光部の一部によって構成された第１の部分と、他方の前記細管部と前記発光部の前記一部以外の部分によって構成された第２の部分とが接合されて形成され、前記セラミック発光管は先端側が上方に位置する前上がり又は先端側が下方に位置する前下がりの状態で水平方向に対して傾斜されたことを特徴とする。

従って、接合部における光の拡散の影響を受けることなく、必要な大きさの最大発光輝度を確保することができ、遠方の十分な視認性を確保することができる。

請求項２に記載した発明にあっては、前記一対の電極に直流電流が供給されて点灯が行われ、前記セラミック発光管が前上がりの状態で前記水平方向に対して傾斜されている。

従って、陽極側の温度に対して陰極側の温度の低下を抑制することが可能となり、セラミック発光管の温度の分布の不均一性を抑制して発光効率の向上を図ることができる。

請求項３に記載した発明にあっては、前記第１の部分と前記第２の部分の接合された位置が、前記発光部における前記一対の電極間の中央より前記先端側とされている。

従って、発光輝度が高い領域の範囲を広げることが可能となり、放電灯から出射された光の必要とされる配光パターンの形成を容易に行うことができる。

以下に、本発明車輌用前照灯を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。

車輌用前照灯１は、車体の前端部における左右両端部に取り付けられて配置されている。

車輌用前照灯１は、図１に示すように、前方に開口された凹部を有するランプハウジング２と該ランプハウジング２の開口面を閉塞するカバー３とを備え、ランプハウジング２とカバー３によって灯具外筐４が構成されている。灯具外筐４の内部空間は灯室５として形成されている。

ランプハウジング２の後端部には前後に貫通された挿通孔２ａが形成され、該挿通孔２ａはバックカバー６によって閉塞されている。ランプハウジング２の下端部には上下に貫通された配置孔２ｂが形成されている。

灯室５には、図示しない光軸調整機構によってリフレクター７が傾動可能に支持されている。リフレクター７の後端部には前後に貫通された取付孔７ａが形成されている。

リフレクター７の取付孔７ａには放電灯８が取り付けられている。

ランプハウジング２の配置孔２ｂには放電灯点灯装置９が取り付けられている。放電灯点灯装置９は、ケース体１０の内部に図示しない点灯回路が収納されて成る。ケース体１０の外周面には入力側コネクター１１が設けられ、ケース体１０の上面には出力側コネクター１２が設けられている。入力側コネクター１１は図示しない電源供給回路に接続されている。

出力側コネクター１２は給電コード１３を介して始動装置１４に接続され、該始動装置１４のコネクター１４ａが放電灯８の後述するソケットに接続されている。

放電灯８の点灯は、電源供給回路の電源電圧を放電灯点灯装置９の点灯回路によって昇圧すると共に、例えば、直交変換して高圧の交流電圧である点灯電圧（起動電圧）とし、該点灯電圧を給電コード１３及び始動装置１４を介して放電灯８に印加することによって行われる。

灯室５には該灯室５に配置された構成部品の一部を遮蔽するためのエクステンション１５が設けられている。灯室５には放電灯８から出射される光の一部を遮蔽する図示しないシェードが配置されている。

放電灯８は本体１６がソケット１７に接続されることにより構成されている（図２参照）。

本体１６は外管１８と該外管１８の内部に配置されたセラミック発光管１９とを有している。

外管１８はセラミック発光管１９等を覆う閉塞部１８ａと該閉塞部１８ａの前端部から前方へ突出された保持部１８ｂとが、例えば、石英ガラスによって一体に形成されて成る。

セラミック発光管１９は発光部２０と該発光部２０の前後両端にそれぞれ連続する細管部２１、２１とによって形成されている。細管部２１、２１はそれぞれ略前後に延びる略円筒状に形成され、外径が発光部２０の外径より小さくされている。

発光部２０の内部には金属ハロゲン化物とキセノンやアルゴン等の希ガスとが封入されている。

セラミック発光管１９は第１の部分２２と第２の部分２３が接合されて形成されている。第１の部分２２は前側に位置する細管部２１と発光部２０の前側の半部とが一体に形成されて成り、第２の部分２３は後側に位置する細管部２１と発光部２０の後側の半部とが一体に形成されて成る。

セラミック発光管１９には、第１の部分２２と第２の部分２３が接合されることにより、発光部２０の前後方向における中央部に凹凸形状を有する接合部２０ａが形成されている。

セラミック発光管１９は先端側が上方に位置する前上がりの状態で水平方向（図１及び図２に示すＨ）に対して傾斜されている。尚、セラミック発光管１９は先端側が下方に位置する前下がりの状態で水平方向Ｈに対して傾斜されていてもよい。

細管部２１、２１の内部にはそれぞれ前後に長く形成された前側電極２４と後側電極２５が配置されている。前側電極２４の後端部２４ａと後側電極２５の前端部２５ａとは外管１８の発光部２０の内部に位置されている。

前側電極２４の前端部には第１のリード線２６が接続されている。第１のリード線２６はセラミック発光管１９の内部から保持部１８ｂを貫通されて前方へ突出され、外管１８の外部へ突出された部分を有する。第１のリード線２６の外管１８の外部へ突出された部分は所定の方向へ屈曲され、後端部がソケット１７に設けられた図示しない第１の接続端子に接続されている。

第１のリード線２６は一部が外管１８の保持部１８ｂに保持され、外管１８の外部へ突出された部分における一部を除いた部分に絶縁スリーブ２７が被着されている。絶縁スリーブ２７は、例えば、ガラス又はセラミック等の絶縁材料によって形成されている。

後側電極２５の後端部には第２のリード線２８が接続されている。第２のリード線２８の後端部はソケット１７に設けられた図示しない第２の接続端子に接続されている。

上記のように構成された放電灯８において、点灯電圧（起動電圧）が給電コード１３及び始動装置１４を介して前側電極２４と後側電極２５に印加されると、セラミック発光管１９の発光部２０の内部において放電現象が生じ点灯が開始される。このとき放電灯８にあっては、セラミック発光管１９が水平方向Ｈに対して傾斜されているため、発光部２０から出射された光の発光輝度に関し、発光部２０において下方に位置する側で最大（最大発光輝度）となる。

図３乃至図６は、セラミック発光管１９の傾斜角度の相違による発光輝度等の変化を示す図表又はグラフ図である。セラミック発光管１９を水平方向Ｈに対して傾斜させたときの図３乃至図６の測定は、傾斜角度を１°、１．５°、５°、１０°、１１°及び１５°に設定して行った。

図３及び図４は、交流電流が供給された場合の交流点灯時においてセラミック発光管１９を水平の状態にしたとき、水平方向Ｈに対して前上がりの状態で傾斜させたとき及び水平方向Ｈに対して前下がりの状態で傾斜させたときの測定値を示す。

図５及び図６は、直流電流が供給された場合の直流点灯時においてセラミック発光管１９を水平の状態にしたとき、水平方向Ｈに対して前上がりの状態で傾斜させたとき及び水平方向Ｈに対して前下がりの状態で傾斜させたときの測定値を示す。

図３及び図５の表において、「バルブ光束」は光が出射されたときの発光部２０における出射光束であり、「ランプ光束」は発光部２０から出射された光が照射されたときの前方へ向かった光の光束である。「判定」は、「最大発光輝度」が水平状態（傾斜角度０°）における値に対して３％以上の上昇があった否かを基準とし、「バルブ光束」又は「ランプ光束」が水平状態（傾斜角度０°）における値に対して３％以上の低下があった否かを基準として行い、「最大発光輝度」、「バルブ光束」及び「ランプ光束」のうち何れか一つの項目が基準を満足しない場合には良好な結果が得られなかったものと判定した。

図４及び図６のグラフ図において、横軸は発光部２０における位置を示し、縦軸は輝度を示している。発光部２０における位置は、「０」が発光部２０の後端であり数値が大きくなるに従って前方の位置を示している。

図４及び図６に示すように、セラミック発光管９を前上がりの状態で傾斜させた場合には、発光部２０の後端側、即ち、下方に位置する側で最大発光輝度が生じている。また、セラミック発光管９を前下がりの状態で傾斜させた場合には、発光部２０の前端側、即ち、下方に位置する側で最大発光輝度が生じている。

図４及び図６のグラフ図において、発光部２０の中央部において発光輝度が急激に低下している部分（窪み部分）が存在するが、この発光輝度の低下は出射しようとする光が接合部２０ａで拡散されることにより生じる。

図３及び図４に示した交流点灯では、発光管１９が前上がりの場合には、傾斜角度が１°において「最大発光輝度」に３％以上の上昇が見られず、傾斜角度が１１°及び１５°において「バルブ光束」及び「ランプ光束」に３％以上の低下が見られた。逆に、傾斜角度が１．５°乃至１０°において「最大発光輝度」、「バルブ光束」及び「ランプ光束」とも良好な結果が得られた。

また、図３及び図４に示した交流点灯では、発光管１９が前下がりの場合には、傾斜角度が１°において「最大発光輝度」に３％以上の上昇が見られず、傾斜角度が１１°及び１５°において「バルブ光束」及び「ランプ光束」に３％以上の低下が見られた。逆に、傾斜角度が１．５°乃至１０°において「最大発光輝度」、「バルブ光束」及び「ランプ光束」とも良好な結果が得られた。

図５及び図６に示した直流点灯では、発光管１９が前上がりの場合には、傾斜角度が１°において「最大発光輝度」に３％以上の上昇が見られず、傾斜角度が１１°及び１５°において「ランプ光束」に３％以上の低下が見られた。逆に、傾斜角度が１．５°乃至１０°において「最大発光輝度」、「バルブ光束」及び「ランプ光束」とも良好な結果が得られた。

また、図５及び図６に示した直流点灯では、発光管１９が前下がりの場合には、傾斜角度が１°において「最大発光輝度」に３％以上の上昇が見られず、傾斜角度が１．５°、５°、１０°、１１°及び１５°において「バルブ光束」及び「ランプ光束」に３％以上の低下が見られた。

セラミック発光管１９の水平方向Ｈに対する傾斜角度は、小さいほど最大発光輝度の生じる位置が接合部２０ａに重なり易く、大きくなり過ぎるとセラミック発光管１９の最低温度（最冷点温度）が低くなり過ぎて発光効率の低下による発光輝度の低下を生じてしまう。

また、放電灯８が直流点灯の場合には、放電灯８において後方側が陽極とされ前方側が陰極とされた場合に、陽極である後方側の温度が高くなり易いため、図５及び図６に示した測定結果にも示されるように、陰極とされる前方側が上方に位置するように前上がりの状態でセラミック発光管１９を傾斜させることが望ましい。セラミック発光管１９を前上がりの状態で傾斜させることにより、陽極側の温度に対して陰極側の温度の低下を抑制することが可能となり、セラミック発光管１９の温度の分布の不均一性を抑制して発光効率の向上を図ることができる。

従って、上記した図３乃至図６の測定結果にも示されるように、交流点灯の場合にはセラミック発光管１９を水平方向Ｈに対して前上がりの状態又は前下がりの状態で１．５°乃至１０°傾斜させることが望ましく、直流点灯の場合にはセラミック発光管１９を水平方向Ｈに対して前上がりの状態で１．５°乃至１０°傾斜させることが望ましいと考察される。

また、直流点灯において、陰極とされる前方側が上方に位置するように前上がりの状態でセラミック発光管１９を傾斜させた場合に、発光部２０の接合部２０ａを発光部２０の前後方向における中央より前側の位置に形成することが望ましい（図７参照）。

このように発光部２０の接合部２０ａを前側の位置に形成することにより、図８に示すように、発光輝度が高い領域Ａの範囲を広げることが可能となり、放電灯８から出射された光の必要とされる配光パターンの形成を容易に行うことができる。

図９は、直流点灯時においてセラミック発光管１９を水平の状態にしたとき、水平方向Ｈに対して前上がりの状態で傾斜させたとき及び水平方向Ｈに対して前下がりの状態で傾斜させたときの測定値を示す。この図９の測定は、傾斜角度を１°、１．５°、５°、１０°、１１°及び１５°に設定して行った。

図９に示すように、直流点灯においては、前方側が上方に位置するように前上がりの状態でセラミック発光管１９を傾斜させた場合に、セラミック発光管１９が水平とされた場合に比し、最大発光輝度の大きな上昇が見られた。従って、直流点灯においては、陰極とされる前方側が上方に位置するように前上がりの状態でセラミック発光管１９を傾斜させることが望ましいことが実証された。

上記には、水平方向Ｈに対してセラミック発光管１９を傾斜させる例として外管１８に対してセラミック発光管１９を傾斜させる場合を示したが、例えば、図１０に示すように、放電灯８の全体を傾斜させた状態でリフレクター７に取り付け、水平方向Ｈに対してセラミック発光管１９を傾斜させるようにすることも可能である。

以上に記載した通り、放電灯８にあっては、セラミック発光管１９を先端側が上方に位置する前上がり又は先端側が下方に位置する前下がりの状態で水平方向Ｈに対して傾斜させているため、接合部２０ａに対応する位置において最大発光輝度が生じることなく、傾斜したときの下方側の位置において最大発光輝度が生じる。

従って、接合部２０ａにおける光の拡散の影響を受けることなく、必要な大きさの最大発光輝度を確保することができ、遠方の十分な視認性を確保することができる。

上記した発明を実施するための最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図１０と共に本発明車輌用前照灯の最良の形態を示すものであり、本図は、車輌用前照灯の概略断面図である。 一部を断面にして示す放電灯の拡大側面図である。 交流点灯におけるセラミック発光管の傾斜角度の相違による発光輝度等を示す図表である。 交流点灯におけるセラミック発光管の傾斜角度の相違による発光輝度の分布を示すグラフ図である。 直流点灯におけるセラミック発光管の傾斜角度の相違による発光輝度等を示す図表である。 直流点灯におけるセラミック発光管の傾斜角度の相違による発光輝度の分布を示すグラフ図である。 接合部の位置が発光部の中央より前方に形成された放電灯を一部を断面にして示す拡大側面図である。 接合部の位置が発光部の中央より前方に形成された放電灯における発光輝度の分布を示すグラフ図である。 接合部の位置が発光部の中央より前方に形成されたときのセラミック発光管の傾斜角度の相違による発光輝度の分布を示すグラフ図である。 放電灯の全体が水平方向に対して傾斜された車輌用前照灯を示す概略断面図である。

１…車輌用前照灯、８…放電灯、１７…ソケット、１８…外管、１９…セラミック発光管、２０…発光部、２１…細管部、２２…第１の部分、２３…第２の部分、２４…前側電極、２５…後側電極

Claims (3)

1. 光源として放電灯が用いられた車輌用前照灯であって、
   前記放電灯が、
   ソケットに取り付けられた外管と、
   発光部と該発光部を挟んだ反対側において前記発光部に連続して設けられた一対の細管部とから成り前記外管の内部に配置されたセラミック発光管と、
   前記セラミック発光管の内部に配置された一対の電極とを備え、
   前記セラミック発光管が、一方の前記細管部と前記発光部の一部によって構成された第１の部分と、他方の前記細管部と前記発光部の前記一部以外の部分によって構成された第２の部分とが接合されて形成され、
   前記セラミック発光管は先端側が上方に位置する前上がり又は先端側が下方に位置する前下がりの状態で水平方向に対して傾斜された
   ことを特徴とする車輌用前照灯。
2. 前記一対の電極に直流電流が供給されて点灯が行われ、
   前記セラミック発光管が前上がりの状態で前記水平方向に対して傾斜された
   ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用前照灯。
3. 前記第１の部分と前記第２の部分の接合された位置が、前記発光部における前記一対の電極間の中央より前記先端側とされた
   ことを特徴とする請求項２に記載の車輌用前照灯。

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