CN1276847C - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用灯具，其具有把光束、色度、耐热性优良的红色涂料涂覆在玻璃球上的红色灯泡。该车辆用灯具是具有把作为红色颜料含有氧化铁的红色涂料涂覆在玻璃球外表面的红色灯泡(16C)，通过把红色涂膜(38)中的氧化铁调整为平均粒子径10～100nm、PWC浓度60～90%，得到确保合适的光束(120±20%lm)、色度(y＜0.335且z＜0.008)及涂膜(38)耐热性(350℃以上)的红色标识灯。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及具备把红色涂料涂覆在玻璃球外表面的红色灯泡的车辆用灯具，特别是涉及作为涂覆在玻璃球上红色涂料中的红色颜料使用氧化铁的车辆用灯具。
背景技术
在汽车等车辆的后部，作为标识灯设有表示车辆后部的尾灯和与制动器制动联系亮灯的制动灯和把两者一体化的尾灯兼制动灯或后雾灯。这些标识灯的结构是把来自安装在灯室内灯泡(白炽灯泡等)的白色射出光变换成功能色的红色光发光。
这些灯(红色标识灯)近年，有把功能色是白色的倒车灯和轮廓灯等其他的标识灯作为一体化的组合灯构成的倾向。作为把组合灯的红色标识灯使发功能色红色光的第一现有技术是把组合灯透明的外部透镜的红色标识灯对应区域形成功能色红色的方法，作为第二现有技术是在透明的外部透镜内侧红色标识灯对应区域设置红色的内透镜。
作为使发红色光的第三现有技术也有是在安装于红色标识灯灯室内灯泡的玻璃球表面涂覆红色涂料，把来自灯泡的射出光本身变为红色。
但所述现有技术有以下应解决的技术课题。
首先第一现有技术中是把功能色不同的多个透镜部由多色成形作为外部透镜而形成一体化，所以由于外部透镜的成形麻烦而其成本高。第二现有技术中作为红色标识灯的构成部件增加了内透镜，所以部件个数增加、成本提高和由于需要安装内透镜的结构而增加了结构上的限制。
第三现有技术与所述的两个现有技术相比对灯具结构完全没有影响，成本上也便宜，可以说是最优良的方法。但该灯具(红色标识灯)要求满足光束(120±20％lm)、色度(y＜0.335且z＜0.008)和耐热性(350℃以上)这全部三个条件，但所述三个条件完全满足的红色涂膜直到现有还没有。
发明者反复研讨和实验的结果是，确认了作为红色涂膜中的红色成分使用氧化铁，再通过把涂膜中氧化铁的平均粒子径和PWC浓度(对固态成分的颜料重量百分比浓度)调整到规定值来满足光束、色度及耐热性这全部三个条件，因此以至提案本发明。
发明内容
本发明是根据所述现有技术的问题点和发明者的见解而开发的，其目的在于提供一种车辆用灯具，其具备在玻璃球外表面涂覆有光束、色度及耐热性全部优良红色涂料的红色灯泡。
为达到所述目的，本发明的第一方面的车辆用灯具，其具有红色灯泡，在其玻璃球外表面涂覆红色涂料，所述红色涂料含有作为红色颜料的氧化铁，其特征在于，所述氧化铁被调整为平均粒子径在10～100nm的范围、PWC浓度在6～90％的范围。
(作用)灯泡发光体的发光(白色光)由于透过玻璃球外表面含有红色颜料(氧化铁)的涂膜而带红色，被认为是光在透过之前由于被涂膜中的氧化铁粒子反复多次被反射，低波长区域的光被吸收，高波长区域(红色)光的比例增加而带红色。因此涂膜中氧化铁的平均粒子径不到10nm时，光与氧化铁粒子接触的次数过多、得不到100lm以上的光束，即光束不足。另一方面涂膜中氧化铁的平均粒子径超过100nm时，每个透过光与氧化铁粒子接触的次数差别很大，带红色的程度有偏差，产生所谓光束不匀。
PWC浓度(对固态成分的颜料重量百分比浓度)对玻璃球表面的固着性(密接性)和色度有影响，但PWC浓度不到60％时得不到规定的色度(y＜0.335且z＜0.008)，而PWC浓度超过90％时不但得不到规定的色度(y＜0.335且z＜0.008)而且涂膜易剥离、固着性(密接性)不好，耐久性和耐热性(350℃以上)变得不充分。
因此调整涂覆在灯泡玻璃球外表面涂膜中的氧化铁平均粒子径在10～100nm范围、PWC浓度在到60～90％范围，在得到合适的光束(120±20％lm)和色度(y＜0.335且z＜0.008)的同时也能满足耐热性(350℃以上)。
本发明的第二方面是把本发明第一方面所述车辆用灯具中配置在所述红色灯泡前方的前面透镜构成透明或浅红色。
通过(作用)透明或浅红色的前面透镜可清楚地看到灯室内，所以灯室产生深度感，灯具产生稳重的高级感。
把以红色灯泡作为光源的车辆用灯具(红色标识灯)制成与倒车灯另外功能的灯具一体化的组合灯结构时，与红色标识灯对应的前面透镜部透明便可，所以能避免在第一现有技术中不可少的，把透明的组合灯前面透镜的一部分制成用于红色的多色成形。
附图说明
图1是本发明一实施例汽车用后组合灯的正面图；
图2是相同灯的纵剖面图(沿图1所示线II-II的剖面图)；
图3是把尾灯兼制动灯用的红色灯泡一部分剖开所表示的侧面放大图；
图4(a)是表示本实施例红色涂料构成的图；
(b)是表示现有红色涂料构成的图；
图5(a)是表示光在本实施例红色灯泡玻璃球上涂覆的红色涂膜中透过情况的剖面图；
(b)是表示光在现有的红色灯泡玻璃球上涂覆的红色涂膜中透过情况的剖面图；
图6是把与光源色的三刺激值X、Y及Z对应的色度坐标变换值x、y、z的y取成纵轴、x取成横轴的坐标图中表示ECE红色标准的图；
图7是表示红色灯泡玻璃球上涂覆的红色涂料中含有的红色颜料(氧化铁)的平均粒子径和PWC浓度的理想范围的图；
图8是表示红色涂膜的膜厚与光束、色度及密接性关系的图；
图9是本发明其他实施例的后雾灯的剖面图。
具体实施方式
下面边参照表示本发明实施例的附图边说明本发明合适的实施方式。
图1～8表示了把本发明适用于汽车后组合灯的一实施例，图1是后组合灯的正面图；图2是相同灯的纵剖面图(沿图1所示线II-II的剖面图)；图3是把尾灯兼制动灯用的红色灯泡的一部分剖开表示的侧面放大图；图4是把红色涂料的构成与现有例进行比较表示的图，(a)是表示本实施例红色涂料构成的图，(b)是表示现有红色涂料构成的图；图5是表示光在灯泡玻璃球上涂覆的红色涂膜中透过情况的剖面图(a)是表示同红色涂膜中氧化铁粒子平均粒子径大的情况，(b)是表示同红色涂膜中氧化铁粒子平均粒子径小的情况；图6是把与光源色的三刺激值X、Y及Z对应的色度坐标变换值x、y、z的y取成纵轴、x取成横轴的坐标图中表示ECE红色标准的图；图7是表示红色灯泡玻璃球上涂覆的红色涂料中含有的红色颜料(氧化铁)的平均粒子径和PWC浓度的理想范围的图；图8是表示红色涂膜的膜厚与光束、色度及密接性关系的图；
图1、2中符号10是后组合灯纵长容器状的灯体，用水平延伸的隔壁12把灯体10的内部从上到下顺次划分成转向灯的灯室空间A、倒车灯的灯室空间B、尾灯兼制动灯的灯室空间C，在形成灯室空间A、B、C的灯体10的内周面上，分别形成具有多重反射面的反光镜14A、14B、14C，在反光镜14A、14B、14C后顶部设置的灯泡插装孔上分别插装有光源灯泡16A、16B、16C。在灯体10的前面开口周边部和划分成灯室的隔壁12的前端部形成有密封槽17，前面透镜20的密封脚22与密封槽17卡合，以把前面透镜20一体化在灯体10上。
前面透镜20整体透明地形成倒车灯的功能色，在组合灯整体上带来色彩上的统一。且由于用反光镜14A、14B、14C的多重反射面配光，所以前面透镜20构成为不设置扩散用台阶的无台阶透镜，可清楚地看到灯室A、B、C内，所以组合灯整体显出具有深度的高级形象。
与倒车灯用的灯泡16B是用功能色白色灯泡构成相对，转向灯和尾灯兼制动灯的灯泡16A、16C分别由射出功能色暗褐色、红色的暗褐色灯泡、红色灯泡构成。即暗褐色灯泡16A、红色灯泡16C是在白色灯泡的玻璃球外表面形成暗褐色涂膜48、红色涂膜38，各自发光体灯丝的发光由于透过暗褐色涂膜48和红色涂膜38而带功能色的暗褐色和红色。
首先根据图3说明尾灯兼制动灯的红色灯泡16C的结构。
如图3所示，红色灯泡16C是把内藏有发光体灯丝35的玻璃球34一体化在灯泡插座32前方的结构，是玻璃球34内的两根灯丝35A、35B分别用导线支撑杆36A、36B支撑两端的双灯丝式的结构。尾灯兼制动灯的亮灯开关ON时，一根灯丝35A发光，尾灯兼制动灯(的前面透镜区域)发红光，起到使后续车辆认识汽车后部存在的尾灯的作用，踩制动时，仅在该期间另一根灯丝35B也一起发光，从红色灯泡16C射出光量增大的部分使尾灯兼制动灯(的前面透镜区域)的红色发光量增大，起到使后续车辆认识制动器制动的制动灯的作用。
如图3所示，红色灯泡16C在无着色透明的玻璃球34外表面设有涂覆(形成涂膜)了红色涂料的红色涂膜38。该红色涂膜38是把灯泡玻璃球34在按规定方法调整的红色涂料液中浸渍到规定位置后提起，通过在规定的温度、时间条件下进行干燥处理而成膜的。作为成膜方法除了浸渍(浸渍涂层)外也可采用公知的空气喷雾涂装、转盘涂装、旋转涂装等方法。
下面根据图4～图8说明红色涂料理想的配比。
如图4所示，红色涂料基本上包括：透明基底树脂，其具有形成皮膜性的硅系、丙烯硅系、聚酯硅系等的粘接剂；挥发性基剂，其由有机溶剂构成；颜料，其为色成分；分散剂和添加剂。作为颜料通过把作为红色颜料的氧化铁按后述规定的比例混合、调整得到希望的红色度。
即如图4(a)所示，本实施例表示的红色涂料其构成是平均粒子径20nm(0.02μm)的氧化铁重量为12％、粘接剂(透明基底树脂)重量为3％、有机溶剂(挥发性基剂)重量为85％。分散剂和添加剂很少、可忽略不计。通过干燥处理有机溶剂(挥发性基剂)挥发，红色涂膜38层合形成在玻璃球34的外表面上，红色涂料(红色涂膜38)中氧化铁的PWC浓度(对固态成分红色颜料和粘接剂总重量的红色颜料重量百分比浓度)是80％。
如图4(b)所示，与构成是平均粒子径1000nm(1μm)的氧化铁重量为10％、粘接剂(透明基底树脂)重量为20％、有机溶剂(挥发性基剂)重量为70％、红色涂料(红色涂膜)中氧化铁的PWC浓度是约33％的现有的红色涂料相比，红色颜料(氧化铁)的平均粒子径和PWC浓度的不同是明显的。
即灯丝35A、35B的发光(白色光)由透过玻璃球34表面的红色涂膜38而带红色，但红色成分氧化铁的平均粒子径相对于现有的1000nm(1μm)来说本实施例的20nm(0.02μm)是非常细的。因此透过氧化铁的平均粒子径大的现有红色涂膜的光如图5(b)所示，一般地被氧化铁粒子S反射干涉的次数少，每一透过光所带红色程度的差别大，每一透过光所带红色出现偏差，产生所谓光束不匀。另一方面透过氧化铁的平均粒子径小的本实施例红色涂膜的光如图5(a)所示，一般地被氧化铁粒子S反射干涉的次数多，相应地每一透过光所带红色程度的差别小，透过光所带的红色被平滑化，不产生光束不匀。
红色颜料的PWC浓度(对固态成分的颜料重量百分比浓度)对玻璃球表面红色涂膜的固着性(密接性)和色度有影响。即图6把与光源色的三刺激值X、Y及Z对应的色度坐标变换值x、y、z的y取成纵轴、x取成横轴的坐标图中，用符号U所示的区域表示的是ECE红色标准规定的色度范围(y＜0.335且z＜0.008、但x+y+z＝1)，红色灯泡16C发的光(来自红色涂膜38的射出光)必须是该ECE红色标准的色度范围(y＜0.335且z＜0.008、但x+y+z＝1)。
红色涂料(红色涂膜)中红色颜料(氧化铁)的PWC浓度现有的是低的为33％，粘接剂量多的部分对红色涂膜向玻璃的固着性(密接性)优良，但得不到规定的色度(y＜0.335且z＜0.008)。而另一方面通过图7所示的数据确认，PWC浓度是80％的本实施例可得到能充分满足的色度(y＜0.335且z＜0.008)，同时红色涂膜无剥离、固着性(密接性)也良好、耐久性及耐热性(350℃以上)也充分。
图7是表示灯泡的玻璃球34上涂覆的红色涂料中含有的红色颜料(氧化铁)的平均粒子径和PWC浓度的理想范围的图。
如该图所示，红色涂料(红色涂膜38)中含有的红色颜料(氧化铁)的平均粒子径在不到10nm时得不到规定的色度(y＜0.335且z＜0.008)。另一方面，红色涂膜38中的红色颜料(氧化铁)的平均粒子径在超过100nm时则如所述产生光束不匀。而且玻璃球34表面的固着性(密接性)不好、容易剥离、耐久性及耐热性差。
PWC浓度不到60％时得不到规定的色度(y＜0.335且z＜0.008)，而且耐热性差，另一方面，PWC浓度超过90％时涂膜变得容易剥离、固着性(密接性)不好、耐久性及耐热性(350℃以上)不充分。
因此灯泡的玻璃球34上涂覆的红色涂料中含有的红色颜料(氧化铁)的平均粒子径和PWC浓度的理想范围，最理想的是实施例中表示的平均粒子径20nm、PWC浓度80％，但并不限定于此，只要如图7所示平均粒子径在10～100nm的范围、PWC浓度在60～90％的范围，就能得到合适的光束(120±20％lm)和色度(y＜0.335且z＜0.008)，同时也能满足耐热性(350℃以上)。
图8是表示红色涂膜38的膜厚与光束、色度及密接性关系的图，作为内部封入的惰性气体，特别表示了使用封入了Ar气体的一般内藏灯丝的灯泡、封入了Ar气体的高效内藏灯丝的灯泡、封入了Kr气体的一般内藏灯丝的灯泡、封入了Kr气体的高效内藏灯丝的灯泡这四种形式的灯泡调查红色涂膜的膜厚与光束、色度及密接性关系的结果。所说的高效灯泡是指为了补充形成红色涂膜产生的光束低下而提高效率(lm/w)，单纯的只提高效率会降低寿命，所以是比一般的气压(1气压Ir下)提高内压到3～4个气压以确保规定寿命的灯泡。
如图所示，为了完全满足合适的光束(120±20％lm)、色度(y＜0.335且z＜0.008)，及耐热性(350℃以上)，封入了Kr气体的高效内藏灯丝的灯泡其红色涂膜的膜厚必须在1～5μm的范围。即膜厚不到1μm时，即使是所有的形式色度都不足，所以为了满足希望的色度标准必须要涂膜在5μm以上。另一方面，膜厚超过5μm时所有的形式都容易在膜厚上发生裂纹(龟裂)，密接性、耐久性及耐热性不充分。合适的光束(120±20％lm)只有用封入了Kr气体的高效内藏灯丝的灯泡才达到。
因此，本实施例把红色灯泡16C用封入了Kr气体的高效内藏灯丝的灯泡构成，同时把在玻璃球34上形成的红色涂膜38的膜厚设定为3μm，以完全满足合适的光束(120±20％lm)、色度(y＜0.335且z＜0.008)，及耐热性(350℃以上)。
转向灯的暗褐色灯泡16A是把内藏发光体灯丝的玻璃球一体化在灯泡插座前方的结构，与方向指示器联系，通过灯丝闪亮发光使转向灯整体闪亮，应该起到使后续车辆知道路线变更和左转或右转的功能。
暗褐色灯泡16A与红色灯泡的红色涂料情况相同，把暗褐色涂料涂覆(形成涂膜)在无着色透明的玻璃球外表面，所以满足ECE暗褐色标准规定的色度。该暗褐色灯泡16A的详细结构在特开平2002-15709号上被公开。
这样本实施例的组合灯可清楚地看到灯室A、B、C内，所以具有深度的稳重高级感。
现有技术为了把与转向灯和尾灯兼制动灯对应的前面透镜部制成暗褐色和红色，需要把组合灯的前面透镜通过麻烦的多色成形来形成，而本实施例能把组合灯的前面透镜整体形成透明，所以避免了麻烦的多色成形，灯的成本变便宜。
不亮灯时的组合灯整体在色彩上统一成透明的，能谋求与具备多色成形前面透镜和带色彩内透镜的组合灯有差别。
所述实施例把本发明车辆用灯具作为与其他功能的车辆用灯具一体化的组合灯作了说明，但本发明也可适用于发红色光的尾灯和制动灯和尾灯兼制动灯或后雾灯这样单独的红色标识灯。
图9表示了本发明其他实施例的后雾灯，作为前面透镜20C使用了比透明仅带一点红色的浅红色透镜，通过与红色灯泡16C的组合能高效地射出红色光，同时与现有的红色透镜相比透镜颜色不显眼、所以能得到高级感。
从以上说明可知，根据本发明的第一方面可提供用完全满足光束(120±20％lm)、色度(y＜0.335且z＜0.008)，及耐热性(350℃以上)这三个条件的红色涂膜涂覆灯泡玻璃球的车辆用灯具。
根据本发明的第二方面可提供通过透明看到灯室内而具有深度稳重高级感的灯具。
倒车灯与其他标识灯构成一体化的组合灯时，不需要象现有技术那样把与红色标识灯对应的前面透镜部用的组合灯前面透镜进行多色成形，在成本上也变得便宜。
通过把组合灯的前面透镜整体制成透明，使不亮灯时的组合灯整体在色彩上统一，能够谋求与具备多色成形前面透镜和红色内透镜的组合灯具有差别。

Claims (2)

1、一种车辆用灯具，其具有红色灯泡，在其玻璃球外表面涂覆红色涂料，所述红色涂料含有作为红色颜料的氧化铁，其特征在于，所述氧化铁被调整为平均粒子径在10～100nm的范围、对固态成分的颜料重量百分比浓度在60～90％的范围。
2、如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，在所述红色灯泡前方配置的前面透镜是透明或比所述红色浅的红色。
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