DE69714555T2 - Discharge lamp with a base on one side - Google Patents
Discharge lamp with a base on one sideInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entladungslampe, und insbesondere eine Entladungslampe von der Art mit einseitigem Anschluss, an deren einem Ende eine Basis vorgesehen ist, zum Zweck ihrer Verwendung als Lichtquelle für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs oder als Lichtquelle für einen LED- Projektor.The present invention relates to a discharge lamp, and more particularly to a discharge lamp of the single-ended type having a base provided at one end for the purpose of its use as a light source for a headlight of a motor vehicle or as a light source for an LED projector.
Ein Beispiel einer bekannten Entladungslampe von der Art mit einseitigem Anschluss ist zum Beispiel in der Japanischen Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. Hei. 8-64114 offenbart, die der EP-A-0 696 046 entspricht. Bei dieser bekannten Entladungslampe wird zum einen ein Brenner an einem Halteelement von der Art mit selbsttätiger Kerneinstellung mit einer kugelförmigen äußeren Oberfläche angebracht, und dann wird das Halteelement in einen röhrenförmigen Sockel eingesetzt. Danach werden das Halteelement und der Sockel in einem Zustand verschweißt, in dem die Tiefe und die Richtung des Halteelements eingestellt sind.An example of a known discharge lamp of the single-ended connection type is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei. 8-64114, which corresponds to EP-A-0 696 046. In this known discharge lamp, firstly, a bulb is attached to a holding member of the self-core adjustment type having a spherical outer surface, and then the holding member is inserted into a tubular base. Thereafter, the holding member and the base are welded in a state in which the depth and direction of the holding member are adjusted.
Jedoch gibt es bei der oben beschriebenen Entladungslampe einige Probleme. Erstens steigen die Herstellungskosten der Entladungslampe, weil die Notwendigkeit von zwei Elementen, dem Halteelement und dem Sockel, da die Basis den Aufbau der Lampe kompliziert macht, und die Notwendigkeit von zwei Verbindungsschritten, bestehend aus der Verbindung zwischen dem Brenner und dem Halteelement und der Verbindung zwischen dem Halteelement und dem Sockel, die Anzahl der insgesamt notwendigen Herstellungsschritte vergrößert.However, there are some problems with the discharge lamp described above. Firstly, the manufacturing cost of the discharge lamp increases because the need for two elements, the holding element and the base, complicates the structure of the lamp, and the need for two connection steps, consisting of the connection between the burner and the holding element and the connection between the holding element and the base, the number of total necessary manufacturing steps increases.
Zweitens ist eine Spannungsfestigkeit der Entladungslampe gegen eine hohe Spannung, die beim Einschalten der Entladungslampe erforderlich ist, unzureichend, weil der Abstand zwischen Leitungsdrähten, die jeweils mit zwei Elektroden der Entladungslampe verbunden sind, im Sockel zu klein ist, und zwar aufgrund der Notwendigkeit von zwei Verbindungsräumen im Sockel zum Verbinden des Brenners mit dem Halteelement und zum Verbinden des Halteelements mit dem Sockel.Second, a withstand voltage of the discharge lamp against a high voltage required when turning on the discharge lamp is insufficient because the distance between lead wires each connected to two electrodes of the discharge lamp in the base is too small due to the need for two connection spaces in the base for connecting the burner to the holding member and for connecting the holding member to the base.
Drittens ist eine mechanische Festigkeit zwischen dem Halteelement und dem Sockel der Entladungslampe ebenfalls unzureichend, weil der Verschweißungsbereich des Halteelements und des Sockels infolge einer Linienberührung zwischen dem Halteelement mit einer kugelförmigen äußeren Oberfläche und dem Sockel klein ist. Somit würde sich das Halteelement infolge von Schwingungen oder Stößen beim Fahren eines Kraftfahrzeugs vom Sockel lösen.Third, a mechanical strength between the holder and the base of the discharge lamp is also insufficient because the welding area of the holder and the base is small due to line contact between the holder having a spherical outer surface and the base. Thus, the holder would be separated from the base due to vibration or impact during driving of a motor vehicle.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Entladungslampe von der Art mit einseitigem Anschluss bereitzustellen, die mit geringen Kosten hergestellt werden kann und eine ausreichende Spannungsfestigkeit gegen eine hohe Spannung und eine ausreichende mechanische Festigkeit zwischen dem Halteelement und dem Sockel aufweist.It is an object of the present invention to provide a single-ended type discharge lamp which can be manufactured at low cost and has sufficient withstand voltage against a high voltage and sufficient mechanical strength between the holding member and the base.
Um das vorangehende Ziel sowie andere zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Entladungslampe von der Art mit einseitigem Anschluss bereit, die umfasst: einen Brenner, umfassend eine Entladungsröhre und eine Ummantelungsröhre; einen mit einem Ende des Brenners verbundenen thermoplastischen Sockel; einen röhrenförmigen Halter, an dem der Brenner befestigt ist, der im Sockel entlang von einer vorbestimmten Richtung vorgesehen ist, in welcher der Brenner ausgerichtet werden soll; und eine röhrenförmige Metall-Halterfeder, die am Halter angebracht ist, um den Halter mit einer Auslenkkraft radial in Richtung des Brenners zu drücken; bei welcher der Brenner am Sockel infolge des Schmelzens des Halters angebacken wird, das durch die Wärme der Halterfeder aufgrund einer Radiofrequenz- oder Hochfrequenzerwärmung hervorgerufen wird, die vorgenommen wird, wenn das eine Ende des Brenners am Halter befestigt wird, so dass der Brenner in eine vorbestimmte Position gelangt.To achieve the foregoing object and others, the present invention provides a single-ended type discharge lamp comprising: a burner comprising a discharge tube and an enveloping tube; a thermoplastic base connected to one end of the burner; a tubular holder to which the burner is attached, which is provided in the base along a predetermined direction in which the burner is to be aligned; and a tubular metal holder spring attached to the holder to urge the holder radially toward the burner with a deflection force; in which the burner is baked to the base as a result of melting of the holder caused by heat of the holder spring due to radio frequency or high frequency heating performed when one end of the burner is attached to the holder so that the burner comes to a predetermined position.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.
Fig. 1 ist eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Entladungslampe von der Art mit einseitigem Anschluss, und zwar von einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.Fig. 1 is a partially exploded perspective view of a single-ended terminal type discharge lamp of an embodiment according to the present invention.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 1.Fig. 2 is a sectional view taken along line A-A of Fig. 1.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils einer Entladungslampe von der Art mit einseitigem Anschluss, und zwar von einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.Fig. 3 is a perspective view of the main part of a single-ended type discharge lamp of another embodiment according to the present invention.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Entladungslampe von der Art mit einseitigem Anschluss, und zwar von einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Entladungslampe 1 von der Art mit einseitigem Anschluss ist derart aufgebaut, dass ein aus einem thermoplastischen Harz hergestellter Sockel 3 durch Schweißen mit einem Ende eines Brenners 2 verbunden wird, der ebenso wie die oben beschriebene bekannte Entladungslampe eine Entladungsröhre 2a und eine Ummantelungsröhre 2b umfasst.Referring to Figs. 1 and 2, reference numeral 1 designates a single-ended type discharge lamp of an embodiment according to the present invention. The single-ended type discharge lamp 1 is constructed such that a base 3 made of a thermoplastic resin is connected by welding to one end of a torch 2 which, like the known discharge lamp described above, comprises a discharge tube 2a and an enveloping tube 2b.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der aus einem thermoplastischen Harz hergestellte Halter 4 an der Innenseite des Sockels 3 angeformt und einteilig in den Sockel 3 integriert. Der Halter 4 mit einer röhrenförmigen Gestalt ist auf der Basis 3a des Sockels 3 entlang von einer vorbestimmten Richtung vorgesehen, in welcher der Brenner 2 ausgerichtet werden soll, so dass die äußere Oberfläche des Brenners 2 der inneren Oberfläche des Halters 4 gegenüberliegt, wenn der Brenner 2 am Halter 4 befestigt ist.In the present invention, the holder 4 made of a thermoplastic resin is molded on the inside of the base 3 and integrally integrated with the base 3. The holder 4 having a tubular shape is provided on the base 3a of the base 3 along a predetermined direction in which the burner 2 is to be aligned so that the outer surface of the burner 2 faces the inner surface of the holder 4 when the burner 2 is attached to the holder 4.
Eine röhrenförmige Halterfeder 5 mit einer Auslenkkraft in einer Richtung zur Verringerung ihres Durchmessers, die aus einem Metallteil hergestellt ist, das als Widerstandskomponente eine vorbestimmte Menge an z. B. Wolfram umfasst, mit einem geeigneten Elastizitätswert, wie Stahllegierungserzeugnisse oder Federerzeugnisse, ist am Halter 4 montiert und umschließt die äußere Oberfläche des Halters 4. Die Auslenkkraft der Halterfeder 5 braucht nicht so groß zu sein, jedoch sollte sie ausreichen, um bei dem später beschriebenen Schweißvorgang den Durchmesser des Halters 4 zu verkleinern.A tubular holder spring 5 having a deflection force in a direction to reduce its diameter, which is made of a metal part comprising as a resistance component a predetermined amount of e.g. tungsten, having an appropriate elastic value, such as steel alloy products or spring products, is mounted on the holder 4 and encloses the outer surface of the holder 4. The deflection force of the holder spring 5 does not need to be so large, but it should be sufficient to reduce the diameter of the holder 4 in the welding process described later.
Die Bezugsziffer 7 in den Figuren ist ein Leitungsdraht, der an beiden Enden des Brenners 2 vorgesehen ist. Die Bezugsziffer 8 bezeichnet eine Keramikplatte zum Schutz des Sockels 3 vor der Wärme des Brenners 2, die erzeugt wird, wenn er eingeschaltet ist, und so weiter. Die Bezugsziffer 9 bezeichnet ein Keramikröhrchen zur Isolierung des Leitungsdrahts 7 auf der entgegengesetzten Seite des Sockels 3.The reference numeral 7 in the figures is a lead wire provided at both ends of the burner 2. The reference numeral 8 denotes a ceramic plate for protecting the base 3 from the heat of the burner 2 generated when it is turned on, and so on. Reference numeral 9 denotes a ceramic tube for insulating the lead wire 7 on the opposite side of the base 3.
Wenn der Brenner 2 mit dem wie oben beschrieben ausgebildeten Sockel 3 verbunden wird, wird ein Ende des Brenners 2 in den Halter 4 eingeführt. Da der Halter 4 im Sockel 3 entlang von der vorbestimmten Richtung bereitgestellt wird, in welcher der Brenner ausgerichtet werden soll, ist in diesem Fall die Mittelachse des Brenners 2 in einer vorgesehenen Position im Sockel 3 angeordnet.In this case, when the burner 2 is connected to the base 3 configured as described above, one end of the burner 2 is inserted into the holder 4. Since the holder 4 is provided in the base 3 along the predetermined direction in which the burner is to be aligned, the center axis of the burner 2 is located at a predetermined position in the base 3.
Somit kann eine Entladungskammer 2c des Brenners 2 in einer vorbestimmten Position angebracht werden, indem man auf der Grundlage eines Flansches 3b des Sockels 3 die Einführtiefe des Brenners 2 in den Halter 4 anpasst. Bei der Anpassung der Einführtiefe kann sich der Brenner 2 ungehindert im Halter 4 verschieben, weil die Halterfeder nicht genug Auslenkkraft besitzt, um die Form des Halters 4 zu verformen, jedoch genug, um den Durchmesser des Halters 4 zu verkleinern.Thus, a discharge chamber 2c of the torch 2 can be mounted in a predetermined position by adjusting the insertion depth of the torch 2 into the holder 4 on the basis of a flange 3b of the base 3. When adjusting the insertion depth, the torch 2 can move freely in the holder 4 because the holder spring does not have enough deflection force to deform the shape of the holder 4, but enough to reduce the diameter of the holder 4.
Nachdem die Entladungskammer 2c durch derartige Vorgehensweisen in der vorbestimmten Position platziert worden ist, wird der Sockel 3 einer Radiofrequenz- oder Hochfrequenzerwärmung unterzogen, während die Entladungskammer 2c in Position gehalten wird. Dann wird die Halterfeder 5 durch kapazitive oder dielektrische Erwärmung erhitzt. Ein Teil des Halters 4, der die Halterfeder 5 unmittelbar berührt, wird infolge von Wärmeleitung aus der Halterfeder 5 ebenfalls erwärmt.After the discharge chamber 2c is placed in the predetermined position by such procedures, the base 3 is subjected to radio frequency or high frequency heating while the discharge chamber 2c is held in position. Then, the holder spring 5 is heated by capacitive or dielectric heating. A part of the holder 4 that directly contacts the holder spring 5 is also heated due to heat conduction from the holder spring 5.
Der aus dem thermoplastischen Harz bestehende Halter 4 wird durch die Erwärmung erweicht und geschmolzen, und somit wird der Durchmesser des Halters 4 durch die Auslenkkraft der Halterfeder 5 verkleinert, wodurch er gegen den Brenner 2 gedrückt wird, was es gestattet, den Brenner 2 mit dem Halter 4 zu verschweißen. Nachdem die Radiofrequenzerwärmung zu einem geeigneten Zeitpunkt abgebrochen worden ist, wird der Halter 4, der zuvor erweicht und geschmolzen worden ist, wieder erhärtet, was es wiederum gestattet, den Brenner 2 und den Halter 4 durch Verschweißen aneinander zu befestigen.The holder 4 made of the thermoplastic resin is softened and melted by the heating, and thus the diameter of the holder 4 is reduced by the deflection force of the holder spring 5, whereby it is pressed against the burner 2, which allows the burner 2 to be connected to the holder 4 After the radio frequency heating has been stopped at an appropriate time, the holder 4, which has previously been softened and melted, is hardened again, which in turn allows the burner 2 and the holder 4 to be secured together by welding.
Als nächstes werden die Wirkungen der Entladungslampe 1 von der Art mit einseitigem Anschluss gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.Next, the effects of the single-side connection type discharge lamp 1 according to the present embodiment will be described.
Weil die Entladungslampe 1 einen solchen Aufbau aufweist, dass der Halter 4 auf der Basis des Sockels 3 bereitgestellt wird, ist es erstens möglich, den Sockel 3 und den Halter 4 unter Verwendung von einer Form oder dergleichen als einen integralen Körper zu formen. Daher ist es nicht notwendig, den Halter 4 als ein anderes Teil bereitzustellen, was wiederum die Anzahl von Teilen der Entladungslampe 1 reduziert. Es ist auch möglich, Herstellungsschritte zu reduzieren, weil ein Schritt zum Verbinden des Brenners 2 mit dem Halter 4 einen Schritt zum Verbinden des Brenners 2 mit dem Sockel 3 einschließt.First, because the discharge lamp 1 has such a structure that the holder 4 is provided on the base of the socket 3, it is possible to mold the socket 3 and the holder 4 as an integral body using a mold or the like. Therefore, it is not necessary to provide the holder 4 as another part, which in turn reduces the number of parts of the discharge lamp 1. It is also possible to reduce manufacturing steps because a step of connecting the burner 2 to the holder 4 includes a step of connecting the burner 2 to the socket 3.
Zweitens wird nur ein Verbindungsteil im Sockel 3 benötigt, um den Brenner 2 mit dem Sockel 3 zu verbinden, wodurch Räume für Verbindungen im Sockel 3 verkleinert werden. Dementsprechend ist es möglich, einen großen Abstand zwischen Leitungsdrähten vorzusehen, die im Sockel respektive mit zwei Elektroden der Entladungslampe 1 verbunden sind, was wiederum mit der Entladungslampe beim Einschalten der Entladungslampe für eine ausreichende Spannungsfestigkeit gegen eine hohe Spannung sorgt.Second, only one connecting part is required in the base 3 to connect the burner 2 to the base 3, thereby reducing spaces for connections in the base 3. Accordingly, it is possible to provide a large distance between lead wires connected in the base to two electrodes of the discharge lamp 1, respectively, which in turn provides sufficient withstand voltage against a high voltage with the discharge lamp when the discharge lamp is turned on.
Drittens ist es möglich, eine ausreichende mechanische Festigkeit zwischen dem Brenner 2 und dem Halter 4 oder dem Sockel 3 zu erzielen, so dass sie sich selbst dann nicht voneinander lösen, wenn zum Beispiel beim Fahren eines Kraftfahrzeugs Schwingungen oder Stöße aufgebracht werden, weil der Brenner 2 in einem großen Bereich mit einer röhrenförmigen Gestalt mit dem Halter 4 oder dem Sockel 3 verschweißt ist.Thirdly, it is possible to achieve sufficient mechanical strength between the burner 2 and the holder 4 or the base 3 so that they do not separate from each other even when vibrations or shocks are applied, for example, when driving a motor vehicle, because the burner 2 is welded to the holder 4 or the base 3 in a large area with a tubular shape.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Während der Brenner 2 bei der vorangehenden Ausführungsform so am Halter befestigt oder in diesen eingesetzt wird, dass die äußere Oberfläche des Brenners 2 der inneren Oberfläche des Halters 4 gegenüberliegt, wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Halter 4 so am Brenner 2 befestigt oder in diesen eingesetzt, dass die äußere Oberfläche des Halters 4 der inneren Oberfläche des Brenners 2 gegenüberliegt.Another embodiment of the present invention is shown in Fig. 3. While in the previous embodiment the burner 2 is attached to or inserted into the holder so that the outer surface of the burner 2 faces the inner surface of the holder 4, in the present embodiment the holder 4 is attached to or inserted into the burner 2 so that the outer surface of the holder 4 faces the inner surface of the burner 2.
In diesem Fall weist eine Halterfeder 6 eine Auslenkkraft in einer Richtung zur Vergrößerung ihres Durchmessers oder in einer Richtung zum Brenner 2 hin auf. Die Halterfeder 6 ist auf der inneren Oberfläche des Halters 4 montiert. Somit wird der Halter 4 durch Radiofrequenzerwärmung mit dem Brenner 2 verschweißt, während der Durchmesser des Halters 4 infolge der Auslenkkraft der Halterfeder 6 größer wird.In this case, a holder spring 6 has a deflection force in a direction to increase its diameter or in a direction toward the torch 2. The holder spring 6 is mounted on the inner surface of the holder 4. Thus, the holder 4 is welded to the torch 2 by radio frequency heating while the diameter of the holder 4 increases due to the deflection force of the holder spring 6.
Wie oben beschrieben, ist es mit einer Entladungslampe von der Art mit einseitigem Anschluss gemäß der vorliegenden Erfindung, die umfasst: einen Brenner, umfassend eine Entladungsröhre und eine Ummantelungsröhre; einen mit einem Ende des Brenners verbundenen thermoplastischen Sockel; einen im Sockel entlang von einer vorbestimmten Richtung, in welcher der Brenner ausgerichtet werden soll, vorgesehenen röhrenförmigen Halter, an dem der Brenner befestigt ist; und eine röhrenförmige Metall-Halterfeder, die am Halter angebracht ist, um den Halter mit einer Auslenkkraft radial in Richtung des Brenners zu drücken; bei welcher der Brenner am Sockel infolge des Schmelzens des Halters angebacken wird, das durch die Wärme der Halterfeder aufgrund einer Radiofrequenzerwärmung hervorgerufen wird, die vorgenommen wird, wenn das eine Ende des Brenners am Halter befestigt wird, so dass der Brenner in eine vorbestimmte Position gelangt, erstens möglich, die Anzahl von Teilen der Entladungslampe und auch die Anzahl von Herstellungsschritten zu verringern, wobei bei der vorliegenden Erfindung nur ein Schweißteil erforderlich ist, während im Stand der Technik zwei Schweißteile erforderlich sind, wodurch für eine ausgezeichnete Wirkung im Hinblick auf eine Verringerung der Kosten einer derartigen Entladungslampe von der Art mit einseitigem Anschluss gesorgt wird.As described above, it is provided with a single-ended connection type discharge lamp according to the present invention, comprising: a burner comprising a discharge tube and a sheath tube; a thermoplastic base connected to one end of the burner; a tubular holder provided in the base along a predetermined direction in which the burner is to be directed, to which the burner is attached; and a tubular metal holder spring attached to the holder to press the holder radially toward the burner with a deflection force; in which the burner is baked to the base due to melting of the holder caused by the heat of the holder spring due to radio frequency heating performed when one end of the burner is attached to the holder so that the burner is directed in a predetermined position, firstly, it is possible to reduce the number of parts of the discharge lamp and also the number of manufacturing steps, whereby in the present invention only one welding part is required, whereas in the prior art two welding parts are required, thereby providing an excellent effect in reducing the cost of such a single-ended type discharge lamp.
Zweitens ist zum Verbinden des Brenners mit dem Sockel im Sockel nur ein Verbindungsteil erforderlich, wodurch Räume für Verbindungen im Sockel verkleinert werden. Dementsprechend ist es möglich, einen großen Abstand zwischen Leitungsdrähten vorzusehen, die im Sockel respektive mit zwei Elektroden der Entladungslampe verbunden sind, was mit der Entladungslampe wiederum eine ausreichende Spannungsfestigkeit gegen eine hohe Spannung beim Einschalten der Entladungslampe liefert, wodurch für eine ausgezeichnete Wirkung im Hinblick auf eine Verbesserung von Eigenschaften der Entladungslampe gesorgt wird.Second, only one connecting part is required for connecting the burner to the base in the base, thereby reducing spaces for connections in the base. Accordingly, it is possible to provide a large distance between lead wires connected in the base and two electrodes of the discharge lamp, respectively, which in turn provides the discharge lamp with sufficient withstand voltage against a high voltage when the discharge lamp is turned on, thereby providing an excellent effect of improving characteristics of the discharge lamp.
Drittens ist es möglich, eine ausreichende mechanische Festigkeit zwischen dem Brenner und dem Halter oder dem Sockel zu erzielen, so dass sie sich selbst dann nicht voneinander lösen, wenn zum Beispiel beim Fahren eines Kraftfahrzeugs Schwingungen oder Stöße aufgebracht werden, weil der Brenner in einem großen Bereich mit einer röhrenförmigen Gestalt mit dem Halter oder dem Sockel verschweißt ist, wodurch für eine ausgezeichnete Wirkung im Hinblick auf ein Vergrößerung der Zuverlässigkeit der Entladungslampe gesorgt wird.Thirdly, because the burner is welded to the holder or the base in a large area with a tubular shape, it is possible to obtain sufficient mechanical strength between the burner and the holder or the base so that they do not separate from each other even when vibration or impact is applied, for example, when driving a motor vehicle, thereby providing an excellent effect of increasing the reliability of the discharge lamp.
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