CN207719141U - 车辆用照明装置以及车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种以简单的结构即可实现近光灯及远光灯的车辆用照明装置以及车辆用灯具。实施方式所涉及的车辆用照明装置具备：放电灯，所述放电灯具备发光部和一对电极，其中，用作近光灯时施加于所述放电灯的电功率设为24W以上且30W以下，用作远光灯时施加于所述放电灯的电功率设为32W以上且38W以下，在将所述电极的粗细尺寸设为d(mm)的情况下，其满足如下公式，0.24(mm)≤d(mm)≤0.33(mm)；点灯电路，与所述放电灯电连接且具有启动电路、近光灯用的镇流器电路及远光灯用的镇流器电路；切换开关，所述切换开关切换所述近光灯用的镇流器电路和所述远光灯用的镇流器电路。

Description

车辆用照明装置以及车辆用灯具
技术领域
本实用新型的实施方式涉及一种车辆用照明装置以及车辆用灯具。
背景技术
有一种放电灯，其具备：发光部，在内部具有放电空间，在该放电空间封入有放电介质；一对电极，向所述放电空间的内部突出且配置成隔着预定距离而彼此对置。
通常，汽车前照灯设置有近光灯(Low Beam)用的光源和远光灯(High Beam)用的光源，并且根据需要切换近光灯和远光灯。例如，作为近光灯用的光源使用放电灯，作为远光灯用的光源使用另一个放电灯或其他种类的灯。
驾驶汽车时近光灯和远光灯必不可少，但由于需要两种光源，因此导致前照灯的制造成本变高，前照灯的尺寸或设计受到限制。
因此，优选使用一个放电灯实现近光灯及远光灯。对此，提出有一种放电灯，其通过使发光部沿规定方向移动，从而使该放电灯能够实现近光灯及远光灯。而且，还提出有一种放电灯，其具备磁场产生机构，该磁场产生机构使含有磁力线成分的磁场发挥作用。
然而，如此一来，放电灯的结构会变得复杂。
对此，期待研发一种以简单的结构即可实现近光灯及远光灯的放电灯。
专利文献1：日本特开2009-117062号公报
专利文献2：日本特开2002-100322号公报
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种以简单的结构即可实现近光灯及远光灯的放电灯、车辆用照明装置以及车辆用灯具。
实施方式所涉及的放电灯具备：发光部，在内部具有放电空间，在该放电空间封入有金属卤化物及惰性气体；一对电极，向所述放电空间的内部突出且配置成隔着预定距离而彼此对置。
用作近光灯时施加于所述放电灯的电功率设为24W以上且30W以下，用作远光灯时施加于所述放电灯的电功率设为32W以上且38W以下，在将所述电极的粗细尺寸设为d(mm)的情况下，所述电极的粗细尺寸满足如下公式，0.24(mm)≤d(mm)≤0.33(mm)。
其中，切换所述近光灯和所述远光灯时的管电流的变化量为0.3A以下。
其中，在将施加于所述放电灯的电流设为I(A)，将所述电极的截面面积设为S(mm2)的情况下，满足如下公式，8.0(A/mm2)≤I/S(A/mm2) ≤18.0(A/mm2)。
实施方式所涉及的车辆用照明装置具备：上述放电灯；点灯电路，与所述放电灯电连接且具有启动电路。
实施方式所涉及的车辆用照明装置具备：上述放电灯；点灯电路，与所述放电灯电连接且具有启动电路、近光灯用的镇流器电路及远光灯用的镇流器电路。
其中，车辆用照明装置还具备切换开关，所述切换开关切换所述近光灯用的镇流器电路和所述远光灯用的镇流器电路
实施方式所涉及的车辆用灯具具备：上述车辆用照明装置；框体，供设置于所述车辆用照明装置的放电灯安装。
根据本实用新型的实施方式，能够提供一种以简单的结构即可实现近光灯及远光灯的放电灯、车辆用照明装置以及车辆用灯具。
附图说明
图1是用于例示本实用新型的实施方式所涉及的放电灯100的示意图。
图2是于例示车辆用灯具200以及车辆用照明装置300的示意图。
图3是车辆用照明装置300的框图。
图中：1-内管、2-金属卤化物、5-外管、11-发光部、12-密封部、32- 电极、100-放电灯、101-管帽、102-管座、111-放电空间、200-车辆用灯具、 202-框体、300-车辆用照明装置、301-点灯电路、301b-镇流器电路、302- 切换开关。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。
本实用新型的实施方式所涉及的放电灯例如可以作为用于汽车前照灯的HID(High Intensity Discharge，高强度气体放电)灯。并且，在放电灯为用于汽车前照灯的HID灯时，能够进行所谓的水平点灯。
本实用新型的实施方式所涉及的放电灯优选用于汽车的前照灯。但是，本实用新型的实施方式所涉及的放电灯也可以用于其他用途。在此，例示本实用新型的实施方式所涉及的放电灯为用于汽车前照灯的HID灯的情况。
图1是用于例示本实用新型的实施方式所涉及的放电灯100的示意图。
另外，在图1中，将放电灯100安装于汽车的情况下的前方向设为前端侧、将后方向设为后端侧、将上方向设为上端侧、将下方向设为下端侧。
如图1所示，放电灯100设置有管帽101以及管座102。
管帽101设置有外管5、内管1、电极支架3、支撑线35、套管4以及金属带71。
外管5设置于内管1的外侧且设置成与内管1同芯。即，管帽101具有由外管5和内管1构成的双重管结构。外管5接合(熔敷)于内管1的圆筒部14附近。
形成于内管1和外管5之间的封闭空间中封入有气体。封入气体可以是能够介质阻挡放电的气体。
另外，关于封入气体，将在后面进行详述。
外管5优选由热膨胀系数接近内管1材料的热膨胀系数且具有紫外线阻断性能的材料制成。外管5可以由添加有例如钛、铈、铝等的氧化物的石英玻璃制成。
内管1具有发光部11、密封部12、边界部13以及圆筒部14。发光部11、密封部12、边界部13以及圆筒部14可以形成为一体。
内管1(发光部11、密封部12、边界部13以及圆筒部14)由具有透光性和耐热性的材料制成。内管1例如可以由石英玻璃等制成。
发光部11具有大致椭圆体的外形形状。发光部11设置于内管1的中央附近。发光部11在内管1的轴向上的尺寸(球体长度)例如可以是8m m左右。发光部11在与内管1的轴向正交的方向上的尺寸例如可以是6m m左右。
在发光部11的内部设置有放电空间111。放电空间111的中央部分呈大致圆柱状。放电空间111的两端部分呈大致圆锥状。
在放电空间111封入有放电介质。放电介质包括金属卤化物2和惰性气体。
并且，从环保的观点出发，放电介质实质上不含汞。另外，在本说明书中，所谓“实质上不含汞”并不表示完全不含汞，而是允许含有仅作为杂质的汞。例如，在放电空间111中，放电介质可以含有不足2mg/cc的汞。
金属卤化物2例如可以包括钪的卤化物、铟的卤化物、钠的卤化物、锌的卤化物。
作为卤素，例如可以使用碘。但是，也可以使用溴或氯等来代替碘。
封入于放电空间111中的惰性气体例如可以是氙气。并且，除了氙气之外，惰性气体还可以使用氖气、氩气、氪气等，或者使用将这些气体组合后的混合气体。但是，惰性气体优选使用氙气。
密封部12呈板状，其分别接合于发光部11的两端部。密封部12例如可以通过压紧密封法制成。另外，密封部12也可以通过收缩密封法制成，从而呈圆柱状。在一个密封部12上经由边界部13接合有圆筒部14。
边界部13以及圆筒部14接合于密封部12的与发光部11侧相反一侧的端部。
电极支架3设置于密封部12的内部。
电极支架3具有金属箔31、电极32、线圈33以及导线34。电极支架 3(金属箔31、电极32、线圈33以及导线34)设置有两组。
金属箔31设置于密封部12的内部。金属箔31接合于电极32的与放电空间111侧相反一侧的端部附近。
金属箔31呈薄板状，例如可以由钼、铼钼、钨、铼钨等制成。
电极32呈圆柱状。
电极32的一侧端部向放电空间111内突出。即，电极32的一端设置在放电空间111的内部，另一端设置在密封部12的内部。一对电极32设置成隔着预定距离而彼此对置。电极32的另一侧端部接合于金属箔31的发光部11侧端部附近。电极32和金属箔31的接合例如可以通过激光焊接来进行。
电极32例如可以由纯钨、掺杂钨、铼钨等制成。另外，电极32可以含有钍，也可以不含钍。
线圈33用于抑制密封部12产生裂纹。
线圈33例如可以是由掺杂钨制成的金属线。线圈33设置在密封部1 2的内部。线圈33缠绕于电极32的外侧。例如，线圈33的线径可以设为 30μm～100μm左右，线圈节距可以设为600％以下。
导线34呈线状。导线34的剖面形状例如可以为圆形。导线34例如可以由钼等制成。导线34的一侧端部侧接合于金属箔31的与发光部11 侧相反一侧的端部附近。导线34和金属箔31的接合可以通过激光焊接来进行。导线34的另一侧端部侧延伸至内管1的外部。
支撑线35呈L字状，其接合于从放电灯100的前端侧引出的导线34 的端部。支撑线35和导线34的接合可以通过激光焊接来进行。支撑线3 5例如可以由镍制成。
套管4覆盖支撑线35的与内管1平行延伸的部分。套管4例如呈圆筒状。套管4例如可以由陶瓷制成。
金属带71固定于外管5的后端侧的端部附近。
管座102具有：主体部61、安装用配件72、底部端子81以及侧部端子82。
主体部61由树脂等绝缘性材料制成。在主体部61的内部设置有：导线34的后端侧、支撑线35的后端侧、套管4的后端侧。
安装用配件72设置于主体部61的端部。安装用配件72设置于主体部61的前端侧。安装用配件72从主体部61突出。安装用配件72保持金属带71。通过用安装用配件72保持金属带71，从而使管帽101保持于管座102。
底部端子81设置于主体部61的内部。底部端子81设置于主体部61 的后端侧。底部端子81由导电性材料制成。底部端子81与导线34电连接。
侧部端子82设置于主体部61的侧壁。侧部端子82设置于主体部61 的后端侧。侧部端子82由导电性材料制成。侧部端子82与支撑线35电连接。
底部端子81及侧部端子82与点灯电路301电连接。此时，底部端子 81与点灯电路301的高压侧电连接。侧部端子82与点灯电路301的低压侧电连接。
在将放电灯100用于汽车前照灯的情况下，放电灯100安装成其中心轴(管轴)大致水平的状态且支撑线35位于大致下端侧(下方)。另外，将点亮安装成该方向的放电灯100称为水平点灯。
在此，若使用一个放电灯100即可实现近光灯及远光灯，则能够降低前照灯的制造成本。而且，能够使前照灯的尺寸变小，能够加大前照灯的设计的自由度。
此时，若改变施加于放电灯100的电功率，则能够实现近光灯及远光灯。但是，若改变施加的电功率，则电极32的温度容易偏离适当范围。此时，电极32的温度过高或过低均会导致电弧斑点不稳定，因此会产生闪烁。若产生闪烁，则会给驾驶员或他人带来不适感。
而且，若电极32的温度变得过高，则可能会引起电极32消耗严重或密封部12容易产生裂纹漏泄，从而会导致放电灯100的使用寿命缩短。
本发明人经过研究得到了下述见解：在将用作近光灯时施加于所述放电灯100的电功率(稳定点灯时的电功率)设为24W以上且30W以下，用作远光灯时施加于所述放电灯100的电功率(稳定点灯时的电功率)设为32W以上且38W以下的情况下，若将电极32的粗细尺寸(直径尺寸) d设为如下，则能够抑制产生闪烁，并且能够抑制放电灯100的使用寿命缩短。
表1是用于例示电极32的粗细尺寸(直径尺寸)d与闪烁的产生以及使用寿命之间的关系的表格。
【表1】
另外，发光部11的内容积(放电空间111的体积)为22μL。
封入于放电空间111的惰性气体为氙气。
金属卤化物2的组成比例为ScI3：NaI：ZnI2：InBr＝45wt％：49wt％： 4.9wt％：0.1wt％。
金属卤化物2的重量为0.4mg。
电极32的材料为钨。
用作近光灯时施加的电功率为27W。
用作远光灯时施加的电功率为34W。
闪烁的产生是通过求出照度的变化率而进行评价的。在点灯之后，在 5分钟至10分钟内每隔0.5秒测定了照度。并且，在照度的变化率为3％以下时标记为“○”，照度的变化率超过3％时标记为“×”。
在使用寿命的评价中，将放电灯100以EU120分模式的点灯、熄灯周期点亮2000小时，此时，若密封部12没有产生裂纹漏泄，则标记为“○”，若密封部12产生了裂纹漏泄，则标记为“×”。
从表1中可知，若电极32的粗细尺寸(直径尺寸)d满足如下公式，则，即使改变施加于放电灯100的电功率，也能够抑制产生闪烁，并且能够抑制放电灯100的使用寿命缩短。
即，以简单的结构即可获得能够实现近光灯及远光灯的放电灯100。
0.24(mm)≤d(mm)≤0.33(mm)
另外，在表1中，用作近光灯时施加的电功率设为27W，用作远光灯时施加的电功率设为34W。但是，将用作近光灯时施加的电功率设为24 W以上且30W以下，将用作远光灯时施加的电功率设为32W以上且38 W以下，也能够获得相同的效果。
表2是用于例示切换近光灯和远光灯时的管电流的变化量与闪烁的产生之间的关系的表格。
【表2】
另外，评价试验的条件和评价基准与表1的情况相同。
从表2中可知，若将切换近光灯和远光灯时的管电流的变化量设为0. 3A以下，则，即使改变施加于放电灯100的电功率，也能够抑制产生闪烁。
即，以简单的结构即可获得能够实现近光灯及远光灯的放电灯100。
另外，若将电极32的粗细尺寸设为0.24(mm)≤d(mm)≤0.33(mm)，将用作近光灯时施加于放电灯100的电功率设为24W以上且30W以下，将用作远光灯时施加于放电灯100的电功率设为32W以上且38W以下，则能够将切换近光灯和远光灯时的管电流的变化量控制为0.3A以下。
表3是用于例示电流截面积与闪烁的产生以及使用寿命之间的关系的表格。
【表3】
另外，评价试验的条件和评价基准与表1的情况相同。
表3中的I(A)为施加于放电灯100的电流，S(mm2)为电极32 的截面积，I/S(A/mm2)为电流截面积。
从表3中可知，若满足如下公式，则，即使改变施加于放电灯100的电功率，也能够抑制产生闪烁，并且能够抑制放电灯100的使用寿命缩短。
即，以简单的结构即可获得能够实现近光灯及远光灯的放电灯100。
8.0(A/mm2)≤I/S(A/mm2)≤18.0(A/mm2)
另外，若将电极32的粗细尺寸设为0.24(mm)≤d(mm)≤0.33(mm)，将用作近光灯时施加于放电灯100的电功率设为24W以上且30W以下，将用作远光灯时施加于放电灯100的电功率设为32W以上且38W以下，则能够将电流截面积I/S控制在上述范围内。
并且，根据本发明人的见解，若将一对电极32的前端彼此之间的距离(电极间距离)L1设为满足如下公式，则能够实现电弧斑点的稳定化，因此能够更加容易抑制产生闪烁。
3.0(mm)≤L1(mm)≤3.6(mm)
并且，根据本发明人的见解，形成于内管1和外管5之间的封闭空间中封入的气体优选使用氮气、氩气、氮气和氩气的混合气体，气体的封入压力优选在常温(25℃)下为0.1atm以下。如此一来，能够使发光部11 的温度落入适当范围内。因此，能够抑制产生闪烁及放电灯100的使用寿命缩短。
并且，根据本发明人的见解，封入于放电空间111中的惰性气体优选氙气，并且气体的封入压力优选在常温(25℃)下为10atm以上且15atm 以下。如此一来，能够实现电弧斑点的稳定化，因此能够容易抑制产生闪烁。
(车辆用灯具以及车辆用照明装置)
图2是用于例示车辆用灯具200以及车辆用照明装置300的示意图。
图3是车辆用照明装置300的框图。
图2表示将放电灯100安装成设置在放电灯100的一对电极32呈水平状态的情况。即，图2中例示了使放电灯100水平点灯时的情况。
如图2及图3所示，车辆用照明装置300设置有放电灯100、点灯电路301以及切换开关302。
如图2所示，车辆用灯具200设置有车辆用照明装置300、框体202、遮光控制板203、透镜204。
框体202向前端侧反射从放电灯100照射出的光。框体202例如由反射率较高的金属等制成。在框体202的内部设置有空间，且其内表面呈抛物线形状。
框体202的前端侧端部和后端侧端部开有开口。
放电灯100安装在框体202上。放电灯100的管座102安装在框体2 02的后端侧的开口附近。放电灯100的管帽101位于框体202的内部空间。
即，框体202兼具保持放电灯100的功能和反射器的功能。
遮光控制板203设置在框体202的内部的、管帽101的前端侧且管帽 101的下端侧。
遮光控制板203由金属等遮光性材料制成。遮光控制板203是为了形成被称为明暗截止线的配光而设置的。遮光控制板203设置为可动式。
透镜204设置成封闭框体202的前端侧的开口。透镜204可以是凸透镜。透镜204使从放电灯100直接入射的光及由框体202反射而入射的光聚光，从而形成希望的配光。
点灯电路301是用于使放电灯100启动及使放电灯10维持点亮的电路。
如图3所示，点灯电路301例如可以具备启动电路301a和镇流器电路301b。
在点灯电路301的输入侧电连接有电池等直流电源DS和开关SW。在点灯电路301的输出侧电连接有放电灯100。
启动电路301a例如包括：变压器、电容器、电阻、半导体元件等。启动电路301a生成30kV左右的高压脉冲，并将其施加于放电灯100。通过将30kV左右的高压脉冲施加于放电灯100，在一对电极32之间产生绝缘击穿，从而产生放电。即，通过启动电路301a启动放电灯100。
镇流器电路301b维持通过启动电路301a而启动的放电灯100的点亮。
并且，镇流器电路301b具有近光灯用的镇流器电路及远光灯用的镇流器电路。近光灯用的镇流器电路及远光灯用的镇流器电路均具有例如D C/DC转换电路、DC/AC转换电路、电流/电压检测电路以及控制电路等。近光灯用的镇流器电路在稳定点灯时向放电灯100施加24W以上且30W 以下的电功率。远光灯用的镇流器电路在稳定点灯时向放电灯100施加3 2W以上且38W以下的电功率。
切换开关302根据驾驶员等的输入而切换近光灯和远光灯。即，切换开关302根据驾驶员等的输入而切换近光灯用的镇流器电路和远光灯用的镇流器电路。并且，通过切换开关302切换的近光灯用的镇流器电路或远光灯用的镇流器电路向放电灯100供给规定的电功率。
图2及图3所例示的车辆用照明装置300具有放电灯100以及组装于壳体内的启动电路301a，并且镇流器电路301b及切换开关302作为其他电路电连接于启动电路301a。但是，车辆用照明装置300并不限定于上述结构。
例如，车辆用照明装置300可以构成为具有组装于一个壳体内的启动电路301a及镇流器电路301b、放电灯100，并且将切换开关302作为其他电路电连接于镇流器电路301b。
而且，车辆用照明装置300也可以构成为具有组装于一个壳体内的启动电路301a、镇流器电路301b及切换开关203，并且将该组装体电连接于放电灯100。
并且，车辆用照明装置300还可以构成为仅具有放电灯100，并且将启动电路301a、镇流器电路301b以及切换开关203作为其他电路电连接于放电灯100。
以上，对本实用新型的若干实施方式进行了例示，但这些实施方式只是举例说明，并没有限定实用新型范围的意图。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式或其变形例均属于本实用新型的范围或宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的实用新型及其等同的范围内。另外，上述的各个实施方式也可以相互组合实施。

Claims (4)

1.一种车辆用照明装置，其特征在于，具备：
放电灯，所述放电灯具备：
发光部，在内部具有放电空间，在所述放电空间封入有金属卤化物及惰性气体；一对电极，向所述放电空间的内部突出且配置成隔着预定距离而彼此对置，其中，
用作近光灯时施加于所述放电灯的电功率设为24W以上且30W以下，用作远光灯时施加于所述放电灯的电功率设为32W以上且38W以下，
在将所述电极的粗细尺寸设为d(mm)的情况下，其满足如下公式，
0.24(mm)≤d(mm)≤0.33(mm)；
点灯电路，与所述放电灯电连接且具有启动电路、近光灯用的镇流器电路及远光灯用的镇流器电路；
切换开关，所述切换开关切换所述近光灯用的镇流器电路和所述远光灯用的镇流器电路。
2.根据权利要求1所述的车辆用照明装置，其特征在于，
切换所述近光灯和所述远光灯时的管电流的变化量为0.3A以下。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用照明装置，其特征在于，
在将施加于所述放电灯的电流设为I(A)，将所述电极的截面积设为S(mm2)的情况下，满足如下公式，
8.0(A/mm2)≤I/S(A/mm2)≤18.0(A/mm2)。
4.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
权利要求1至3中的任意一项所述的车辆用照明装置；
框体，供设置于所述车辆用照明装置的放电灯安装。
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