JP2004039495A - 自動車用放電電球 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用放電電球の耐久性の向上を目的とする。
【解決手段】自動車用放電電球Ｂ１において、３つの電極のうち、放電空間６に突出する一端部２３、３３、４３の大きさを、使用頻度、すなわち、溶融劣化の大きさにあわせて、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の順に大きくする。この結果、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の溶融劣化をほぼ均一にすることができる。これにより、自動車用放電電球Ｂ１の耐久性が向上され、長寿命化が図られる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヘッドランプやフォグランプなどの光源として使用される自動車用放電電球であって、電極が３つもしくは３つ以上有する、いわゆる、ダブルアークの自動車用放電電球にかかるものである。特に、この発明は、耐久性が向上された自動車用放電電球に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のダブルアークの自動車用放電電球としては、たとえば、実開平３−４０７５６号公報に記載のもの、特開２００１−２１０２７２号公報に記載のもの、特開２００１−２１０２７３号公報に記載のものなどがある。以下、従来の自動車用放電電球について図４を参照して説明する。従来の自動車用放電電球Ｂは、一般に、ガラス管１と、３つの電極、たとえば、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４とを備える。
【０００３】
前記ガラス管１は、中央部のほぼ回転楕円形状の発光部５を有する。前記発光部５中には、１個の放電空間６が形成されている。前記３つの電極２、３、４は、たとえば、タングステン製の丸棒（線）からなる。この３つの電極２、３、４の一端部２０、３０、４０は、ほぼ同一の大きさをなし、前記放電空間６中にそれぞれ突出し、かつ、隙間をあけてそれぞれ対向する。また、この３つの電極２、３、４の一部２１、３１、４１は、前記ガラス管１中に埋設されている。さらに、この３つの電極２、３、４の他端部２２、３２、４２は、前記ガラス管１から外部に引き出されてそれぞれリード線として使用される。
【０００４】
前記ガラス管１を絶縁性の口金（図示せず）に固定し、３本のリード線２２、３２、４２を口金（図示せず）のコネクタ（図示せず）に接続する。または、前記ガラス管１を内管とし、このガラス管１の外側に外ガラス管を設け、この外ガラス管により内管のガラス管１を保護する２重ガラス管構造となし、この２重ガラス管構造を絶縁性の口金（図示せず）に固定し、３本のリード線２２、３２、４２を口金（図示せず）のターミナル（図示せず）に接続する。
【０００５】
このようにして、自動車用放電電球Ｂが構成される。口金をヘッドランプやフォグランプなどのリフレクタに着脱可能に取り付け、ターミナルにコネクタを接続して、自動車用放電電球Ｂと電源とをバラストを介して接続する。
【０００６】
そして、リード線２２、３２を介して、コモン電極２とサブ電極３とに電圧をかける。すると、コモン電極２の一端部２０とサブ電極３の一端部３０との間においてサブ放電アークが発生して発光部５が発光する。この発光部５からの光がリフレクタの反射面で反射されてロービーム（すれ違いビーム）が得られて路面に照射される。このロービームにより、すれ違い用の配光パターンが得られる。
【０００７】
一方、リード線２２、４２を介して、コモン電極２とメイン電極４とに電圧をかける。すると、コモン電極２の一端部２０とメイン電極４の一端部４０との間においてメイン放電アークが発生して発光部５が発光する。この発光部５からの光がリフレクタの反射面で反射されてハイビーム（走行ビーム）が得られて路面に照射される。このハイビームにより、走行用の配光パターンが得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前記自動車用放電電球Ｂにおいて、３つの電極２、３、４の使用頻度（使用時間）は、それぞれ異なる。すなわち、コモン電極２は、ロービーム点灯時およびハイビーム点灯時双方において使用されるので、使用頻度が最も高い。また、日本国内においては、ロービームのほうがハイビームよりも使用頻度が高いので、サブ電極３のほうがメイン電極４よりも使用頻度が高い。この結果、使用頻度は、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の順で高い。
【０００９】
また、前記自動車用放電電球Ｂの電極２、３、４は、使用頻度に対応して溶融（昇華）劣化する。このために、溶融劣化は、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の順で大きい。
【００１０】
ところが、前記従来の自動車用放電電球Ｂは、３つの電極２、３、４の一端部２０、３０、４０の大きさがほぼ同一の大きさをなしている。このために、前記従来の自動車用放電電球Ｂは、使用頻度が最も高いコモン電極２が他のサブ電極３およびメイン電極４と比較して、いち早く溶融劣化する。これにより、前記従来の自動車用放電電球Ｂは、サブ電極３およびメイン電極４が使用に十分に耐え得るにも拘わらず、コモン電極２の溶融劣化によって使用できなくなることがある。このように、前記従来の自動車用放電電球Ｂは、耐久性（寿命）に課題がある。
【００１１】
この発明は、耐久性が向上された、すなわち、長寿命化が図れる自動車用放電を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、３つ以上の電極の一端部の大きさを、電極の使用頻度が高い順に大きくする、ことを特徴とする。
【００１３】
この結果、請求項１にかかる発明は、３つ以上の電極の一端部の大きさを、使用頻度に対応する溶融劣化の大きさにあわせて大きくするので、３つ以上の電極の一端部の溶融劣化をほぼ均一にすることができる。これにより、請求項１にかかる発明は、自動車用放電電球の耐久性を向上させることができる。
【００１４】
また、請求項２にかかる発明は、３つの電極の一端部の大きさを、コモン電極、サブ電極、メイン電極の順に大きくする、ことを特徴とする。
【００１５】
この結果、請求項２にかかる発明は、３つの電極の一端部の大きさを、使用頻度すなわち溶融劣化の大きさにあわせて、コモン電極、サブ電極、メイン電極の順に大きくするので、コモン電極、サブ電極、メイン電極の溶融劣化をほぼ均一にすることができる。これにより、請求項２にかかる発明は、前記請求項１にかかる発明と同様に、自動車用放電電球の耐久性を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項３にかかる発明は、電極の一端部をヒートシンク構造とする、ことを特徴とする。
【００１７】
この結果、請求項３にかかる発明は、電極の一端部がヒートシンク構造をなすので、放電作用で電極が加熱されても、その熱が電極から効率よく放散される。これにより、請求項３にかかる発明は、電極の溶融劣化が防止され、電極の耐久性が向上される。
【００１８】
また、請求項４にかかる発明は、電極の放電空間中に突出する一端部の先端が尖端構造をなす、ことを特徴とする。
【００１９】
この結果、請求項４にかかる発明は、電極の尖端から電子が飛び易く、放電効率が良くなるので、起動電圧を低くすることができ、その分、起動回路を始めとする電気回路への負荷を小さくすることができ、電気回路の耐久性が向上される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる自動車用放電電球の実施の形態の３例を図１〜図３を参照して説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１の説明）
図１は、この発明にかかる自動車用放電電球の実施の形態１を示す。図１中、図４と同符号は、同一のものを示す。
【００２２】
実施の形態１にかかる自動車用放電電球Ｂ１は、３つの電極、すなわち、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の一端部２３、３３、４３が他の部分（一部２１、３１、４１および他端部２２、３２、４２）の丸棒（線）に対してほぼ球形状に膨張した形状をなす。この３つの電極の一端部２３、３３、４３の大きさは、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の順に大きい。
【００２３】
また、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の一端部２３、３３、４３は、ほぼ球形状に膨張した形状、すなわち、表面積が大きいヒートシンク構造をなす。さらに、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の一端部２３、３３、４３の先端２４、３４、４４は、尖端構造をなす。
【００２４】
この実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用効果について説明する。
【００２５】
リード線２２、３２を介して、コモン電極２とサブ電極３とに電圧をかける。すると、コモン電極２の一端部２３の尖端２４とサブ電極３の一端部３３の尖端３４との間においてサブ放電アークが発生して発光部５が発光する。この発光部５からの光がリフレクタの反射面で反射されてロービームが得られて路面に照射される。このロービームにより、すれ違い用の配光パターンが得られる。
【００２６】
一方、リード線２２、４２を介して、コモン電極２とメイン電極４とに電圧をかける。すると、コモン電極２の一端部２３の尖端２４とメイン電極４の一端部４３の尖端４４との間においてメイン放電アークが発生して発光部５が発光する。この発光部５からの光がリフレクタの反射面で反射されてハイビームが得られて路面に照射される。このハイビームにより、走行用の配光パターンが得られる。
【００２７】
このように、この実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１は、３つの電極、すなわち、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の一端部２３、３３、４３の大きさを、使用頻度すなわち溶融劣化の大きさにあわせて、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の順に大きくするものである。この結果、この実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１は、３つの電極（コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４）の一端部２３、３３、４３の溶融劣化をほぼ均一にすることができるので、耐久性が向上され、長寿命化が図られる。
【００２８】
また、この実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の一端部２３、３３、４３を、ほぼ球形状に膨張した形状、すなわち、表面積が大きいヒートシンク構造とする。このために、この実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１は、放電作用でコモン電極２、サブ電極３、メイン電極４が加熱されても、その熱がコモン電極２、サブ電極３、メイン電極４から効率よく放散される。これにより、この実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の溶融劣化が防止され、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の耐久性が向上される。
【００２９】
さらに、この実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の一端部２３、３３、４３の先端２４、３４、４４が尖端構造をなす。このために、この実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２、サブ電極３、メイン電極４の尖端２４、３４、４４から電子が飛び易く、放電効率が良くなるので、起動電圧を低くすることができ、その分、起動回路を始めとする電気回路への負荷を小さくすることができ、電気回路の耐久性が向上される。
【００３０】
（実施の形態２の説明）
図２は、この発明にかかる自動車用放電電球の実施の形態２を示す。図２中、図１、図４と同符号は、同一のものを示す。
【００３１】
実施の形態２にかかる自動車用放電電球Ｂ２は、直径がそれぞれ異なるたとえばタングステン製の丸棒からなる３つの電極、すなわち、コモン電極２５、サブ電極３５、メイン電極４５を使用する。そして、この３つの電極の一端部２６、３６、４６の大きさ（直径の大きさ）は、コモン電極２５、サブ電極３５、メイン電極４５の順に大きい。また、コモン電極２５、サブ電極３５、メイン電極４５の一端部２６、３６、４６の先端２７、３７、４７は、尖端構造をなす。
【００３２】
この実施の形態２における自動車用放電電球Ｂ２は、以上のごとき構成からなるので、前記実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、コモン電極２５の直径は、サブ電極３５、メイン電極４５の直径よりも大きいので、コモン電極２５の一端部２６の表面積は、サブ電極３５の一端部３６、メイン電極４５の一端部４６の表面積よりも大きく、その分、ヒートシンクの作用効果が得られる。また、サブ電極３５の直径は、メイン電極４５の直径よりも大きいので、サブ電極３５の一端部３６の表面積は、メイン電極４５の一端部４６の表面積よりも大きく、その分、ヒートシンクの作用効果がコモン電極２５ほどではないが得られる。
【００３３】
（実施の形態３の説明）
図３は、この発明にかかる自動車用放電電球の実施の形態３を示す。図３中、図１、図２、図４と同符号は、同一のものを示す。
【００３４】
実施の形態３にかかる自動車用放電電球Ｂ３は、前記実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１において、コモン電極２を中央に配置し、サブ電極３とメイン電極４とをコモン電極２の左右にほぼ直角の方向に配置してなるものである。
【００３５】
この実施の形態３における自動車用放電電球Ｂ３は、以上のごとき構成からなるので、前記実施の形態１における自動車用放電電球Ｂ１および前記実施の形態２における自動車用放電電球Ｂ２とほぼ同様の作用効果を達成することができる。
【００３６】
（ヒートシンク構造の変形例の説明）
電極の他端部のヒートシンク構造としては、たとえば、下記がある。すなわち、電極の他端部に複数本の溝を軸方向に設けて、放射状の板構造をなす。このヒートシンク構造の先端を尖端構造とする。また、電極の他端部に複数本の溝を周方向に設けて、フィン状の板構造をなす。このヒートシンク構造の先端を尖端構造とする。さらに、電極の他端部に螺旋状の溝を設けて、螺旋状の板構造をなす。このヒートシンク構造の先端を尖端構造とする。
【００３７】
（実施の形態以外の例の説明）
なお、前記の実施の形態１、２、３における図１、図２、図３は、垂直軸に対してほぼ垂直に切断した横断面図である。前記の実施の形態１、２、３において、３つの電極（コモン電極２、２５、サブ電極３、３５、メイン電極４、４５）は、ガラス管１にほぼ等間隔に配置されている。ところが、この発明は、図１、図２、図３に示す３つの電極２、２５、３、３５、４、４５の配置などに特に限定されない。たとえば、サブ電極とメイン電極とを並べ、このサブ電極およびメイン電極側とコモン電極側とを対向させて配置したり、または、サブ電極とメイン電極とを対向させて配置し、かつ、このサブ電極とメイン電極との間にコモン電極を配置したりしても良い。
【００３８】
また、前記の実施の形態１、２、３においては、３つの電極（コモン電極２、２５、サブ電極３、３５、メイン電極４、４５）について説明したが、この発明は、４つ以上の電極の場合でも良い。
【００３９】
さらに、前記の実施の形態１、２、３においては、リード線と一体の電極（コモン電極２、２５、サブ電極３、３５、メイン電極４、４５）について説明したが、この発明は、リード線と、電極（コモン電極２、２５、サブ電極３、３５、メイン電極４、４５の一端部２３、２６、３３、３６、４３、４６）とが別体のものでも良い。この場合は、リード線の一端と電極の他端とが、たとえば、モリブデン箔などの金属箔にそれぞれ接続されてガラス管１のピンチシール部において埋設されるものである。
【００４０】
また、前記の実施の形態１、２、３において、ガラス管１またはおよび２重ガラス管構造の外ガラス管に、たとえば、青色や黄色などの着色塗装を施しても良い。この着色塗装により、放電アークによる発光部５からの光（可視光）の色温度を任意に変化（上昇、降下）させることができる。たとえば、発光部５からの光を、人間の目に最も感度が良い光の１つである白色光（太陽光）に、または、感度が若干低下するがデザイン上の差別化が図られる青色光に、または、フォグランプに適した黄色光などに、変化させることができる。
【００４１】
さらに、前記の実施の形態１、２、３において、ガラス管１に車両用灯具のレンズ機能とリフレクタ機能とを持たせて、自動車用放電電球をシールドタイプの車両用灯具として構成しても良い。なお、リフレクタ機能は、ガラス管１にアルミ蒸着や銀塗装などの反射膜や反射層を施すことにより、機能する。
【００４２】
さらにまた、前記の実施の形態１、２、３においては、電極（コモン電極２、２５、サブ電極３、３５、メイン電極４、４５）の一端部２３、２６、３３、３６、４３、４６をヒートシンク構造とするものであるが、この発明においては、電極の他端部をヒートシンク構造としない場合でも良い。
【００４３】
さらにまた、前記の実施の形態１、２、３においては、電極（コモン電極２、２５、サブ電極３、３５、メイン電極４、４５）の一端部２３、２６、３３、３６、４３、４６の先端２４、２７、３４、３７、４４、４７を尖端構造とするものであるが、この発明においては、電極の他端部の先端を尖端構造としない場合でも良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上から明らかなように、この発明にかかる自動車用放電電球（請求項１）によれば、３つ以上の電極の一端部の大きさを、使用頻度に対応する溶融劣化の大きさにあわせて大きくするので、３つ以上の電極の溶融劣化をほぼ均一にすることができる。これにより、請求項１にかかる発明は、自動車用放電電球の耐久性を向上させることができる。
【００４５】
また、この発明にかかる自動車用放電電球（請求項２）によれば、３つの電極の一端部の大きさを、使用頻度すなわち溶融劣化の大きさにあわせて、コモン電極、サブ電極、メイン電極の順に大きくするので、コモン電極、サブ電極、メイン電極の溶融劣化をほぼ均一にすることができる。これにより、請求項２にかかる発明は、前記請求項１にかかる発明と同様に、自動車用放電電球の耐久性を向上させることができる。
【００４６】
また、この発明にかかる自動車用放電電球（請求項３）によれば、電極の一端部がヒートシンク構造をなすので、放電作用で電極が加熱されても、その熱が電極から効率よく放散される。これにより、請求項３にかかる発明は、電極の溶融劣化が防止され、電極の耐久性が向上される。
【００４７】
また、この発明にかかる自動車用放電電球（請求項４）によれば、電極の尖端から電子が飛び易く、放電効率が良くなるので、起動電圧を低くすることができ、その分、起動回路を始めとする電気回路への負荷を小さくすることができ、電気回路の耐久性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の自動車用放電電球の実施の形態１を示す横断面図である。
【図２】この発明の自動車用放電電球の実施の形態２を示す横断面図である。
【図３】この発明の自動車用放電電球の実施の形態３を示す横断面図である。
【図４】従来の自動車用放電電球を示す横断面図である。
【符号の説明】
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３　自動車用放電電球
１　ガラス管
２、２５　コモン電極
３、３５　サブ電極
４、４５　メイン電極
２０、３０、４０　一端部（電極）
２１、３１、４１　一部（埋設部）
２２、３２、４２　他端部（リード線）
２３、２６、３３、３６、４３、４６　一端部（電極）
２４、２７、３４、３７、４４、４７　尖端（先端）
５　発光部
６　放電空間

Claims (4)

1. １個の放電空間が区画されている発光部を有するガラス管と、
   一端部が前記１個の放電空間中にそれぞれ突出する３つ以上の電極と、
   を備え、
   前記３つ以上の電極の一端部の大きさは、電極の使用頻度が高い順に大きくする、ことを特徴とする自動車用放電電球。
2. １個の放電空間が区画されている発光部を有するガラス管と、
   一端部が前記１個の放電空間中にそれぞれ突出する３つの電極と、
   を備え、
   前記３つの電極は、コモン電極と、前記コモン電極との間においてサブ放電アークが発生してロービームが得られるサブ電極と、前記コモン電極との間においてメイン放電アークが発生してハイビームが得られるメイン電極とからなり、
   前記３つの電極の一端部の大きさは、前記コモン電極、前記サブ電極、前記メイン電極の順に大きくする、ことを特徴とする自動車用放電電球。
3. 前記電極の一端部は、ヒートシンク構造をなす、ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用放電電球。
4. 前記電極の一端部の先端は、尖端構造をなす、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の自動車用放電電球。

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