JPH10321185A - 自動車用放電ランプ - Google Patents

自動車用放電ランプ

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JPH10321185A
JPH10321185A JP9133796A JP13379697A JPH10321185A JP H10321185 A JPH10321185 A JP H10321185A JP 9133796 A JP9133796 A JP 9133796A JP 13379697 A JP13379697 A JP 13379697A JP H10321185 A JPH10321185 A JP H10321185A
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雅昭 武藤
Shinya Omori
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/30Vessels; Containers
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    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/82Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
    • H01J61/827Metal halide arc lamps

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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の自動車用放電ランプにおいてはその配
光特性が、車両用灯具に組込んだときに反射鏡の位置な
どに対する考慮が成されていないものであったので、不
要な部分にも光を放射し光束利用率が低くなる問題点を
生じている。 【解決手段】 本発明により、放電室部21は、内面2
1aがランプ軸Z方向に沿い内側に凸の曲面で形成さ
れ、外面21bがランプ軸Z方向に沿い外側に凸の曲面
で形成されると共に、封着部22には放電室部21側が
細く形成されたテーパー部22aが、封着工程により押
し潰しが行われるときの、少なくとも潰し方向側面に対
し設けられている自動車用放電ランプ1としたことで、
内面21aと外面21bとの凸の曲面により凸レンズ作
用を奏するものとし、アークによる発光をランプ軸Zと
直角方向に狭い角度で収束するものとして効率良く反射
鏡に到達させ課題を解決するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は放電ランプに関する
ものであり、詳細には、自動車のヘッドランプ、フォグ
ランプなど照明用灯具の光源としての使用に適する放電
ランプの構成に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来の自動車用放電ランプ90の構成の
例を示すものが図4であり、図は例えばヘッドランプな
ど灯具への取付状態における水平断面で示してある。こ
の自動車用放電ランプ90のバルブ91には長さ方向の
略中心にハロゲン化物及び希ガスが封入された放電室部
91aが設けられ、この放電室部91aの両側には放電
電極92、モリブデン箔93、リード線94が封着され
た封着部91bが設けられている。
【0003】尚、前記放電室部91aの形成に当たって
は、バルブ91がパイプ状である状態において、バルブ
91の略中央部を加熱し軟化させ、内径側に空気を吹き
込み膨らますことで行われるものである。また、上記自
動車用放電ランプ90は実際には外被管、口金などが設
けられるものとされるが、これらは本発明の要旨の部分
ではないので、ここでの図示と説明は省略する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
説明した従来の構成の自動車用放電ランプ90において
は、いわゆる放電ランプの従来からの製造方法を踏襲す
るものであるので、図5に模式的な配光特性Hjとして
示すようにアークAの中心を通りランプ軸Z(図4参
照)に直角となる面Xを中心として前後各45°の範囲
に光を放射するものであり、その配光特性Hjは必ずし
もヘッドランプなどの灯具に組込んだときに適するもの
ではない。
【0005】特に、近年のヘッドランプ20において
は、反射鏡21の上下方向の寸法が小さく、また、奥行
も浅く設定される場合が多いので、図6に示すように前
記面Xから前方に向かい照射される光の内の角度が大き
い部分(例えば20〜45°)の光は反射鏡21に達せ
ず直接にレンズ22に達してグレア光となるのでフード
23などにより遮蔽せざるを得ないものとなる。
【0006】よって、従来の自動車用放電ランプ90に
おいては、放射されている全光量に対する反射鏡21の
光束捕捉率が低いものとなり、反射鏡21の形状によっ
ては極端な場合、略25%の光量が照明光として利用さ
れるに過ぎないものとなり、あまりにも低効率である問
題点を生じている。
【0007】加えて、従来の自動車用放電ランプ90に
おいては、封止を行うときの工程において放電室部91
aと封着部91bとの間に曲率が急激に変化する連接部
91cを生じるものと成るので、この連接部91cの部
分がスポット状に光輝し恰も連接部91cにも光源が存
在する状態となり、グレア光となるなどの問題点も生
じ、これらの点の解決が課題とされるものと成ってい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的な手段として、バルブに放
電を行わせるための放電室部と、該放電室に電力を供給
するための電極を保持させる封着部とが設けられて成る
自動車用放電ランプにおいて、前記放電室部は、内面が
ランプ軸方向に沿い内側に凸の曲面で形成され、外面が
ランプ軸方向に沿い外側に凸の曲面で形成されると共
に、前記封着部には前記放電室部側が細く形成されたテ
ーパー部が、封着工程により押し潰しが行われるとき
の、少なくとも潰し方向側面に対し設けられていること
を特徴とする自動車用放電ランプを提供することで課題
を解決するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図1に符号1で示すもの
は本発明に係る自動車用放電ランプであり、この自動車
用放電ランプ1のバルブ2には放電室部21と、封着部
22とが設けられているものであり、前記放電室部21
内にはハロゲン化物及び希ガスが封入され、前記封着部
22には放電電極3、モリブデン箔4、リード線5が封
着されて成るものである点は従来例のものと同様であ
る。
【0010】ここで、本発明においては前記放電室部2
1と、封着部22との構成に工夫を凝らすものであり、
先ず前記放電室部21においては、この放電室部21の
形状の一部を構成する内面21aが、ランプ軸Z方向に
沿う断面に内側に凸の曲線が表れるものとして形成され
ている。
【0011】また、同じく放電室部21の形状の一部を
構成する外面21bは、同様にランプ軸Z方向に沿う断
面に外側に凸の曲線が表れるものとして形成され、これ
により前記ランプ軸Zに沿う断面においては、前記放電
室部21は両凸の凸レンズ形状を成すものとされてい
る。
【0012】尚、上記の放電室部21の形状をバルブ2
に形成するときには、パイプ状の石英ガラス管の略中央
部を加熱軟化させ、両端側から圧縮して肉寄せを行いな
がら、内部に適宜圧とした空気を吹き込むことで行える
ものであり、特に外面21b側の形成に当たっては所望
の曲率が形成されているゲージに当てながら回転させる
などで正確に形成できるものとなる。
【0013】一方、封着部22においては、放電室部2
1側が細く形成されたテーパー部22aを設けるもので
あり、このテーパー部22aの形成は封着部22の形成
時に行われる。即ち、放電電極3、モリブデン箔4及び
リード線5を封着するときには、この封着部22に相当
する部分を加熱、軟化させ金型などにより両面から押し
潰して行うものであるので、この金型を適宜形状として
おくことでテーパー部22aを形成するのである。
【0014】このときに、前記テーパー部22aを設け
る目的は、放電室部21と封着部22との間の連接部2
3に急激な曲率の変化を生じさせないことであるので、
もともとにそれ程に急激な曲率の変化を生じていない潰
し方向に対しては省略しても良いものである。
【0015】次いで、上記の構成とした本発明の自動車
用放電ランプ1の作用および効果について説明する。図
2は本発明に係る自動車用放電ランプ1の配光特性Hk
を模式的に示すものであり、前記放電室部21がランプ
軸Zに沿う断面で凸レンズ状の形状とされたことで、ア
ークAの中心を通りランプ軸Zに直角となる面X方向に
光を収束するものと成り、この実施形態においては前記
面Xに対し前後各30°と従来例に比較し狭い範囲に光
を放射するものとなる。
【0016】従って、従来は例えば面Xに対し前方へ3
0°以上の光は反射鏡に達することなく無効となってい
たのに対し、ほヾ全ての光が反射鏡に達するものと成
り、反射鏡の光束捕捉率が向上し、同じ消費電力の自動
車用放電ランプ1においてもより明るいヘッドランプ、
フォグランプの実現を可能とするものである。
【0017】また、封着部22にテーパー部22aを設
け、放電室部21と封着部22との間の連接部23に急
激な曲率の変化を生じないものとしたことで、この連接
部23から光が漏れスポット状に光輝することがなくな
り、例えばグレア光の要因となる迷光の発生も防止でき
るものである。
【0018】以下に、この発明を成すための発明者によ
る試作、検討の結果を記す(図1参照)。尚、試作は、
ヘッドランプ用の光源として使用する際にこの種の自動
車用放電ランプ1としては標準的な値である消費電力3
5Wとして行っている。先ず、試作、検討の結果、放電
室部21の内面21aの内径φ1は上記の消費電力35
Wの条件においては略2.7mmが適切であることが判明
した。
【0019】即ち、これ以上の内径φ1とした場合には
アークAに曲がりを生じ易く、また、これ以下の内径φ
1とした場合には発光効率の低下を生じるものと成る。
そして、内径φ1を2.7mmとする場合に内面21aに
与えられる曲率半径R1は18〜19mmであることが判
明した。
【0020】よって、上記の条件を固定し外面21bの
最大外径φ2を変化させ試作を行ってみると、最大外径
φ2を5mm以下としたときには、バルブ2の肉厚との関
係で外面21bに6mm以下とする曲率半径R2が与えら
れず、収束作用が不十分であり、ヘッドランプとしての
照射光量の向上が認められないものであった。
【0021】また、外面21bの最大外径φ2を7.5
mm以上に大きくしたときにも、それ以上のヘッドランプ
としての照射光量の向上が認められないものであること
が判明し、これは、表面積が増加することで熱損失が増
加し、自動車用放電ランプ1としての効率が低下し総光
束が減少するからである。尚、最大外径φ2を7.5mm
としたときに、外面21bに与えうる曲率半径R2は4
mm以上であり、これ以下ではバルブ2の肉厚に不足を生
じるものであった。
【0022】更に加えて、最大外径φ2を増して行く
と、発光する光に色温度が上昇する傾向が認められ、最
大外径φ2が6〜7mmでは4100〜4500°Kの範
囲であったものが、7.5mmでは5100°Kとなり、
8mmでは略6000°Kと急激に上昇するものであっ
た。
【0023】従って、7.5mm以上とすると、一般的に
使用されているヘッドランプに比較して極めて色温度が
高いものとなり、対向車の運転手、通行人などに著しい
違和感を与えるものとなるので、この面からも最大外径
φ2のより以上の径の増加は好ましくないものとなる。
【0024】以上に説明した試作、検討の結果により本
発明では自動車用放電ランプの消費電力は30〜40W
である場合に、前記放電室部21の外面21bの最大外
径を5〜7.5mm(好ましくは、6〜7mm)とし、この
放電室部21の外面21bに設けられる外側に凸の曲面
の曲率半径R2を4〜6mmとして限定するものである。
【0025】図3は本発明の別な実施形態を要部で示す
ものであり、前の実施形態では内面21aに形成される
凸面の曲率半径R1と、外面21bに形成される凸面の
曲率半径R2との中心は共にランプ軸Zに直角となる面
X上に位置されていたが、この実施形態では外面21b
に形成される凸面の曲率半径R2の中心が後方に移動さ
れている。
【0026】このようにすることで、前の実施形態では
アークAからの光の配光特性は前記面Xを中心として各
30°の範囲と前後に均等に分布していたものが、例え
ば前方に20°、後方に40°など不均等に分布するも
のとなり、特に浅い反射鏡と組合わせる場合には一層に
光束捕捉率の向上が図れるものとなる。
【0027】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、放
電室部は、内面がランプ軸方向に沿い内側に凸の曲面で
形成され、外面がランプ軸方向に沿い外側に凸の曲面で
形成されると共に、前記封着部には前記放電室部側が細
く形成されたテーパー部が、封着工程により押し潰しが
行われるときの、少なくとも潰し方向側面に対し設けら
れている自動車用放電ランプとしたことで、内面と外面
との凸の曲面により凸レンズ作用を奏するものとし、ア
ークによる発光をランプ軸と直角方向に狭い角度で収束
するものとして、反射鏡の捕捉効率を向上させ、同じ光
源の消費電力においてもより明るい灯具の実現を可能と
して、この種の灯具の性能向上に極めて優れた効果を奏
するものである。
【0028】加えて、封着部にテーパー部を設けたこと
で、従来生じていた放電室部と封着部との間の連接部に
急激な曲率の変化を生じないものとし、この連接部から
光が漏れスポット状に光輝することをなくして、配光特
性上にグレア光など迷光を含まないものとし、この面に
おいても性能向上に極めて優れた効果を奏するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る自動車用放電ランプの実施形態
を要部で示す断面図である。
【図2】 同じ実施形態の配光特性を示す説明図であ
る。
【図3】 同じく本発明に係る自動車用放電ランプの別
の実施形態を要部で示す説明図である。
【図4】 従来例を要部で示す断面図である。
【図5】 従来例の配光特性を示す説明図である。
【図6】 従来例の車両用灯具と組合せたときの状態を
示す説明図である。
【符号の説明】
1……自動車用放電ランプ 2……バルブ 21……放電室部 21a……内面 21b……外面 22……封着部 22a……テーパー部 23……連接部 3……放電電極 4……モリブデン箔 5……リード線 Z……バルブ軸 X……バルブ軸と直交する面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブに放電を行わせるための放電室部
    と、該放電室部に電力を供給するための電極を保持させ
    る封着部とが設けられて成る自動車用放電ランプにおい
    て、前記放電室部は、内面がランプ軸方向に沿い内側に
    凸の曲面で形成され、外面がランプ軸方向に沿い外側に
    凸の曲面で形成されると共に、前記封着部には前記放電
    室部側が細く形成されたテーパー部が、封着工程により
    押し潰しが行われるときの、少なくとも潰し方向側面に
    対し設けられていることを特徴とする自動車用放電ラン
    プ。
  2. 【請求項2】 前記自動車用放電ランプの消費電力は3
    0〜40Wであり、前記放電室部の最大外径が5〜7.
    5mmとし、前記放電室部の外面に設けられる外側に凸の
    曲面の曲率半径を4〜6mmとしたことを特徴とする請求
    項1記載の自動車用放電ランプ。
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