JP5841790B2 - Wedge base light bulb for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、ヘッドランプ等の車両用灯具の光源として使用されるウェッジベース電球に関するものである。 The present invention relates to a wedge-based light bulb used as a light source for a vehicle lamp such as a headlamp.
口金を有しないウェッジベース電球は、例えば車両のヘッドランプの光源として使用される（例えば、特許文献１参照）が、その一例を図６に示す。 A wedge-based light bulb that does not have a base is used, for example, as a light source of a vehicle headlamp (see, for example, Patent Document 1), and an example thereof is shown in FIG.
即ち、図６は従来のウェッジベース電球の正面図であり、該ウェッジベース電球１’のガラスバルブ２の端部には圧潰封止部２ａが形成されており、ガラスバルブ２の内部には、２本の導入線３がガラスバルブ２の圧潰封止部２ａを貫通して導入されている。これら２本の導入線３は、ガラスバルブ２の内部にＸ字状を成して収容されており、その中間部はガラスビーズ４によって互いに連結されている。そして、２本の導入線３は、ガラスビーズ４からＶ字状に広がるように延びており、その先端部間には弓状に湾曲するフィラメント５が張設されている。
That is, FIG. 6 is a front view of a conventional wedge base bulb, and a crushing
上記フィラメント５は、タングステン等によって構成されており、その中間部にはコイル状に巻回されたコイル部５ａが形成され、該コイル部５ａの両端からは線状の脚部５ｂが左右に延びている。そして、フィラメント５は、その左右の脚部５ｂの端部が左右２本の導入線３の先端部にカシメによって固定されることによって、前述のように左右２本の導入線３の先端部間に張設されている。ここで、フィラメント５の脚部５ｂは、図７に示すように導入線３に対して４０°〜１５０°の角度で固定されている。
The
図６に示したウェッジベース電球１’の導入線３とフィラメント５から成るマウントは、その一端がガラスバルブ２の圧潰封止部２ａに固定されているため、ウェッジベース電球１’に振動が加わると圧潰封止部２ａを起点として全体的に共振する。特に、フィラメント５自身が共振した場合、該フィラメント５の脚部５ｂの基端部（カシメのきわ部）を起点としてフィラメント５が大きく振れる。
The mount comprising the
フィラメント５の共振の大きさは、該フィラメント５を支持する導入線３の剛性に影響される。例えば、導入線３を鉄／ニッケル芯線に銅を巻いたものから鉄／ニッケル芯線にニッケルを巻いたものに変更して導入線３の剛性を高くするほど、マウントの共振が大きくなってフィラメント５の断線を招く可能性がある。
The magnitude of resonance of the
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、振動耐久性の高い車両用ウェッジベース電球を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a vehicle wedge-based light bulb having high vibration durability.
上記目的を達成するため、本発明は、ガラスバルブの端部に形成された圧潰封止部を貫通してガラスバルブの内部に導入された２本の導入線の各先端部に、コイル部とその両端から延びる脚部を備えるフィラメントの前記脚部をかしめることによって、該フィラメントを前記導入線の先端部間に張設して成る車両用ウェッジベース電球において、前記フィラメントの各脚部の長さＬ１とコイル部の長さＬ２との比率（Ｌ１／Ｌ２）を２０．０％〜２７．７％に設定したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a coil portion at each tip of two lead wires introduced into the inside of the glass bulb through a crushing sealing portion formed at the end of the glass bulb. In a wedge base bulb for a vehicle, in which the filament is stretched between the leading end portions of the lead-in wire by caulking the leg portions having leg portions extending from both ends thereof , the length of each leg portion of the filament is The ratio (L1 / L2) between the length L1 and the length L2 of the coil portion is set to 20.0% to 27.7%.
本発明者等は、ウェッジベース電球のフィラメントの各脚部の長さＬ１とコイル部の長さＬ２との比率（Ｌ１／Ｌ２）を最適化、具体的には比率（Ｌ１／Ｌ２）を２０．０％〜２７．７％に設定することによって、基準面からフィラメント中心までの長さを変えることなくフィラメントの脚部の基端部（カシメのきわ部）に働く応力を減少させ、結果的にフィラメントの断線を防いで当該ウェッジベース電球の振動耐久性を高めることができることを実験的に見出した。ここで、フィラメントのコイル部長さとは、真っ直ぐに延ばした状態の実際の長さであり、コイル部の形状（直線状や弓状）には無関係である。
The present inventors have optimized the ratio (L1 / L2) between the length L1 of each leg of the filament of the wedge-based light bulb and the length L2 of the coil , specifically, the ratio (L1 / L2) is 20 By setting to 0.0% to 27.7%, the stress acting on the base end portion of the filament leg (crimping wrinkle portion) is reduced without changing the length from the reference plane to the filament center. In addition, it was experimentally found that the filament durability can be prevented and the vibration durability of the wedge-based bulb can be improved. Here, the coil part length of the filament is an actual length in a state where the filament part is straightly extended, and is irrelevant to the shape (straight line or arcuate shape) of the coil part.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図１は本発明に係る車両用ウェッジベース電球の正面図であり、その基本構成は図６に示した従来の車両用ウェッジベース電球１’のそれと同じであるが、フィラメント５の（脚部長さ／コイル部長さ）の比率だけが異なる。従って、以下、本発明に係る車両用ウェッジベース電球１の構成についての説明は省略し、図１においては図６に示したものと同一要素には同一符号を付している。 FIG. 1 is a front view of a vehicular wedge base light bulb according to the present invention, and its basic configuration is the same as that of the conventional vehicle wedge base light bulb 1 ′ shown in FIG. Only the ratio of (coil part length) is different. Therefore, the description of the configuration of the vehicle wedge base light bulb 1 according to the present invention will be omitted below, and the same elements as those shown in FIG.
ウェッジベース電球１のフィラメント５と導入線３から成るマウントの全体の共振を小さく抑えるためには、マウントの長さを短くすれば良いが、図１に示す基準面からフィラメント５中心までの長さＬＣＬはＥＣＥ規格Ｒｅｇ．３７で規格化されているため、マウントの長さを単純に短くすることはできない。
In order to suppress the overall resonance of the mount composed of the
ここで、マウントの振動について図２及び図３に従って説明する。 Here, the vibration of the mount will be described with reference to FIGS.
図２は本発明に係る車両用ウェッジベース電球のマウントの振動を示す説明図、図３は図２のＡ部拡大詳細図であり、導入線３を剛性の高い材料で構成した場合、図２に示すようにマウント全体の共振が大きくなる。この共振の様子を詳しく観察すると、導入線３の先端カシメ部の振幅λ１は殆ど変化せず、フィラメント５がその脚部５ｂの基端部（カシメのきわ部）を起点として振幅λ２（＞λ１）で大きく振れていることが判明した。
FIG. 2 is an explanatory view showing the vibration of the mount of the vehicle wedge base light bulb according to the present invention. FIG. 3 is an enlarged detail view of part A of FIG. 2, and when the lead-in
そこで、フィラメント５の脚部５ｂの基端部（カシメのきわ部）に働く応力を片持ち梁の理論に基づいてシミュレーションした。
Then, the stress which acts on the base end part (crimping wrinkle part) of the
ウェッジベース電球１の導入線３とフィラメント５から成るマウントは、その一端がガラスバルブ２の圧潰封止部２ａに固定されているため、ウェッジベース電球１に振動が加わると圧潰封止部２ａを起点として全体的に共振する。特に、フィラメント５自身が共振した場合、該フィラメント５の脚部５ｂの基端部（カシメのきわ部）を起点としてフィラメント５が大きく振れる。このとき、フィラメント５に掛かる振動応力σは次式で表わされる。
The mount comprising the
σ＝（集中荷重Ｐ）×（重力加速度ｇ） … （１）
従って、上記（１）式より集中荷重Ｐは次式によって求められる。
σ = (concentrated load P) × (gravity acceleration g) (1)
Therefore, the concentrated load P is obtained from the above equation (1) by the following equation.
Ｐ＝σ／（重力加速度ｇ） … （２）
ところで、フィラメント５の脚部５ｂの基端部（図３のＢ部）に働く応力は、片持ち梁の最大応力σmaxであり、片持ち梁の最大応力σmaxは一般的に次式によって求められる。
P = σ / (gravity acceleration g) (2)
Incidentally, the stress acting on the base end portion (B portion in FIG. 3) of the
σmax（ｋｇ／ｍｍ２）＝集中荷重（ｋｇ）×梁の長さ（ｍｍ）×断面係数（ｍｍ３）
上式を図２及び図３に示すマウントに当て嵌めると、集中荷重＝（２）式によって求められるＰ、梁の長さ＝フィラメント５の脚部５ｂの長さＬ１（図３参照）となる。
σmax (kg / mm 2 ) = concentrated load (kg) × beam length (mm) × section modulus (mm 3 )
When the above equation is applied to the mount shown in FIGS. 2 and 3, the concentrated load = P obtained by the equation (2), the length of the beam = the length L1 of the
従って、フィラメント５の脚部５ｂの基端部に働く応力σmaxは、
σmax＝Ｐ×Ｌ／２ … （３）
によって求められる。
Therefore, the stress σmax acting on the base end portion of the
σmax = P × L / 2 (3)
Sought by.
ここで、フィラメント５に掛かる振動応力σ、集中荷重Ｐ及び断面係数Ｚはそれぞれ次式によって求められる。
Here, the vibration stress σ, the concentrated load P, and the section modulus Z applied to the
σ（Ｎ）＝フィラメント重量（ｇ）×１０-3×１９．７４×（振動周波数（Ｈｚ））
×振幅（ｍｍ）２×１０-3 … （４）
Ｐ(ｋｇ)＝σ（Ｎ）／９．８ … （５）
Ｚ（ｍｍ３）＝π×（フィラメント径（ｍｍ））３／３２ … （６）
以上のシミュレーションにより、本発明者等は、ウェッジベース電球１のフィラメント５の（脚部長さ／コイル部長さ）の比率（Ｌ１／Ｌ２）を最適化、具体的には比率（Ｌ１／Ｌ２）を２０．０％〜２７．７％に設定することによって、基準面からフィラメント５までの長さを変えることなくフィラメント５の脚部５ｂの基端部（カシメのきわ部）に働く応力を減少させ、結果的にフィラメント５の断線を防いで当該ウェッジベース電球１の振動耐久性を高めることができることを実験的に見出した。
σ (N) = filament weight (g) × 10 −3 × 19.74 × (vibration frequency (Hz))
× Amplitude (mm) 2 × 10 -3 (4)
P (kg) = σ (N) /9.8 (5)
Z (mm 3) = π × ( filament diameter (mm)) 3/32 ... (6)
Through the above simulation, the present inventors optimized the ratio (L1 / L2) of the
ここで、フィラメント５のコイル部５ａの長さＬ２とは、該コイル部５ａを真っ直ぐに延ばした状態の実際の長さであり、コイル部５ａの形状（直線状や弓状）には無関係である。例えば、フィラメント５が図４（ａ）に示すように弓状に湾曲している場合、そのコイル部５ａの長さはフィラメント５を図４（ｂ），（ｃ）に示すように直線状に延ばしたときの長さである。
Here, the length L2 of the
次に、１２Ｖ／１６Ｗのウェッジベース電球１において、フィラメント５の（脚部長さ／コイル部長さ）の比率（Ｌ１／Ｌ２）を変化させて振動耐久性試験を行った結果を図５に示す。図５における振動耐久性は、導入線３の材料の剛性を高めたウェッジベース電球１の振動耐久性を１００％として表示している。
Next, in the 12V / 16W wedge-based light bulb 1, the result of the vibration durability test by changing the ratio (L1 / L2) of (leg part length / coil part length) of the
又、表１に従来例１，２として（脚部長さ／コイル部長さ）の比率（Ｌ１／Ｌ２）を３０．８％、２８．５％に設定した例を示し、本発明例１，２として２７．７％（上限値）、２０．０％（下限値）に設定した例を示す。ここで、本発明における（脚部長さ／コイル部長さ）の比率（Ｌ１／Ｌ２）の上限値２７．７％は、振動耐久性向上の効果が得られる限界の値であり、下限値２０．０％は、カシメ工程で導入線３とフィラメント５をカシメる際においてフィラメント５の脚部５ｂがコイル部５ａに干渉しないための必要最小限の値であり、脚部５ｂの長さが１．３ｍｍよりも短くなると、カシメる際にコイル部５ａが潰れてしまい、製品として成り立たなくなる。
Table 1 shows examples in which the ratio (L1 / L2) of (leg length / coil length) is set to 30.8% and 28.5% as conventional examples 1 and 2, respectively. As an example, 27.7% (upper limit) and 20.0% (lower limit) are set. Here, the upper limit value 27.7% of the ratio (L1 / L2) of (leg length / coil length) in the present invention is a limit value at which the effect of improving the vibration durability can be obtained. 0% is a necessary minimum value for preventing the
１ ウェッジベース電球
２ ガラスバルブ
２ａ ガラスバルブの圧潰封止部
３ 導入線
４ ガラスビーズ
５ フィラメント
５ａ フィラメントのコイル部
５ｂ フィラメントの脚部
Ｌ１ フィラメントの脚部の長さ
Ｌ２ フィラメントのコイル部の長さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wedge base
Claims (1)
前記フィラメントの各脚部の長さＬ１とコイル部の長さＬ２との比率（Ｌ１／Ｌ２）を２０．０％〜２７．７％に設定したことを特徴とする車両用ウェッジベース電球。
The filament comprising the coil portion and the leg portion extending from both ends of each of the two lead wires introduced into the glass bulb through the crushing sealing portion formed at the end portion of the glass bulb. In a vehicle wedge-based light bulb in which the filament is stretched between the leading end portions of the lead-in wire by caulking the leg portion,
A wedge base bulb for a vehicle , wherein a ratio (L1 / L2) between a length L1 of each leg portion of the filament and a length L2 of the coil portion is set to 20.0% to 27.7%.
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