JP2004039497A

JP2004039497A - 自動車用放電電球

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Publication number: JP2004039497A
Application number: JP2002196438A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Wada; 和田　一貴
Original assignee: Ichikoh Industries Ltd
Current assignee: Ichikoh Industries Ltd
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: JP3873830B2

Abstract

【課題】リフレクタの光学設計が容易となることと、製造コスト安となることを目的とする。
【解決手段】コモン電極２の一端部を、サブ電極３の一端部３０に対向する第１端部２０１とメイン電極４の一端部４０に対向する第２端部２０２とに、分割する。この結果、コモン電極２の第１端部２０１の尖端２２１とサブ電極３の一端部３０の尖端３２との間に発生するサブ放電アークと、コモン電極２の第２端部２０２の尖端２２２とメイン電極４の一端部４０の尖端４２との間に発生するメイン放電アークとを完全に分離することができるので、リフレクタの光学設計、たとえば、リフレクタの反射面の配光設計などが容易となる。また、３つの電極２、３、４を使用するだけなので、４つの電極を使用する場合と比較して、部品点数や製造工程数が少なくて済み製造コスト安となり、かつ、製造精度が向上される。
【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、既存のリフレクタにそのまま使用することができ、しかも、既存のリフレクタにそのまま使用できない場合においては新たなリフレクタの光学設計が容易であり、また、製造コスト安となり、かつ、製造精度が向上される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２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、３枚の金属箔５２、５３、５４と、３本のリード線６２、６３、６４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７と、この発光部７の両端に一体に設けられている２個のピンチシール部８０、８１とを有する。前記発光部７中には、１個の放電空間９が形成されている。
【０００４】
前記３枚の金属箔５２、５３、５４は、たとえば、モリブデン箔からなる。この３枚の金属箔５２、５３、５４のうち、１枚の金属箔５２は、一方のピンチシール部８０中に埋設されており、他の２枚の金属箔５３、５４は、他方のピンチシール部８１中に埋設されている。
【０００５】
また、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９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。すなわち、前記３つの電極のうち、コモン電極２の一端部２０と、サブ電極３の一端部３０およびメイン電極４の一端部４０とが対向する。
【０００６】
前記コモン電極２の他端部２１は、前記一方のピンチシール部８０中に埋設され、かつ、前記１枚の金属箔５２に接続されている。また、前記サブ電極３の他端部３１と前記メイン電極４の他端部４１とは、前記他方のピンチシール部８１中にそれぞれ埋設され、かつ、前記２枚の金属箔５３、５４にそれぞれ個別に接続されている。
【０００７】
さらに、前記３本のリード線６２、６３、６４は、たとえば、タングステン製またはモリブデン製の丸棒（線）からなる。この３本のリード線６２、６３、６４の一端部は、前記２個のピンチシール部８０、８１中に埋設され、かつ、前記３枚の金属箔５２、５３、５４にそれぞれ接続されている。一方、この３本のリード線６２、６３、６４の他端部は、前記ガラス管１の２個のピンチシール部８０、８１の外側に突出する。
【０００８】
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６２、６３、６４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６２、６３、６４を口金（図示せず）のターミナル（図示せず）に接続する。
【０００９】
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。
【００１０】
そして、リード線６２、６３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（図示せず）が発生して発光部７が発光する。この発光部７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。
【００１１】
一方、リード線６２、６４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（図示せず）が発生して発光部７が発光する。この発光部７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。
【００１２】
ここで、既存の規格で定められているバルブ、たとえば、Ｈ４バルブやＨＸバルブなどのダブルフィラメントにおけるサブフィラメントとメインフィラメントとは、それぞれ離れた状態で配置されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の自動車用放電電球Ｂは、コモン電極２が１本であるから、コモン電極２の一端部２０の近傍において、サブ放電アークの一部とメイン放電アークの一部とが重なる。このために、前記従来の自動車用放電電球Ｂは、既存のバルブを使用するヘッドランプやフォグランプなどのリフレクタにそのまま使用できないので、新たに、リフレクタの光学設計、たとえば、リフレクタの反射面の配光設計などを行う必要がある。しかも、前記従来の自動車用放電電球Ｂにおいては、既存の規格のバルブを使用するリフレクタの光学設計の手法をそのまま利用できないので、リフレクタの光学設計が煩雑となるなどの課題がある。
【００１４】
そこで、実開平３−４０７５６号公報中の第７図および第８図に示すように、４つの電極を使用する場合が考えられる。この場合は、サブ放電アークとメイン放電アークとが完全に分離するので、リフレクタの光学設計が容易となる。しかしながら、この場合は、４つの電極を使用するので、電極、金属箔、リード線の数がそれぞれ１ずつ増すこととなり、その分、部品点数や製造工程数が増して製造コスト高となり、かつ、製造精度が低下するなどの課題がある。
【００１５】
この発明は、既存のリフレクタにそのまま使用することができ、しかも、既存のリフレクタにそのまま使用できない場合においては新たなリフレクタの光学設計が容易であり、また、製造コスト安となり、かつ、製造精度が向上される自動車用放電を提供することを目的とする。
【００１６】
【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、コモン電極の一端部を、サブ電極の一端部に対向する第１端部とメイン電極の一端部に対向する第２端部とに、分割したことを特徴とする。
【００１７】
この結果、請求項１にかかる発明は、コモン電極の第１端部とサブ電極の一端部との間に発生するサブ放電アークと、コモン電極の第２端部とメイン電極の一端部との間に発生するメイン放電アークとが完全に分離することができる。このために、請求項１にかかる発明は、サブ放電アークの位置とメイン放電アークの位置とを既存のバルブのサブフィラメントの位置とメインフィラメントの位置とにあわせれば、既存のリフレクタにそのまま使用することができる。
【００１８】
しかも、請求項１にかかる発明は、分離したサブ放電アークとメイン放電アークとが得られるので、サブフィラメントとメインフィラメントとが離れている既存のバルブを使用する既存のリフレクタの光学設計の手法をそのまま利用することができる。これにより、請求項１にかかる発明は、既存のリフレクタにそのまま使用することができず、リフレクタの設計変更が必要である場合であっても、既存のリフレクタの光学設計の手法をそのまま利用できるので、リフレクタの光学設計が容易となる。
【００１９】
また、請求項１にかかる発明は、コモン電極の一端部を第１端部と第２端部とに分割したものであるから、３つの電極を使用するだけなので、４つの電極を使用する場合と比較して、部品点数や製造工程数が少なくて済み製造コスト安となり、かつ、製造精度が向上される。
【００２０】
また、請求項２にかかる発明は、コモン電極の第１端部およびサブ電極の一端部の大きさを、コモン電極の第２端部およびメイン電極の一端部の大きさよりも大きくしたことを特徴とする。
【００２１】
この結果、請求項２にかかる発明は、３つの電極の一端部（コモン電極の第１端部、第２端部、サブ電極の一端部およびメイン電極の一端部）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、コモン電極の第１端部とサブ電極の一端部側、コモン電極の第２端部とメイン電極の一端部側の順に大きくするので、３つ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２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。すなわち、自動車用放電電球の長寿命化が図られる。
【００２２】
また、請求項３にかかる発明は、３つの電極の一端部（すなわち、コモン電極の第１端部、第２端部、サブ電極の一端部およびメイン電極の一端部）をヒートシンク構造とする、ことを特徴とする。
【００２３】
この結果、請求項３にかかる発明は、３つの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。
【００２４】
また、請求項４にかかる発明は、放電空間中に突出する３つの電極の一端部（すなわち、コモン電極の第１端部、第２端部、サブ電極の一端部およびメイン電極の一端部）の先端が尖端構造をなす、ことを特徴とする。
【００２５】
この結果、請求項４にかかる発明は、３つの電極の一端部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。
【００２６】
【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１例を図１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。図１は、垂直軸に対してほぼ垂直に切断した横断面図である。図１中、図２と同符号は、同一のものを示す。
【００２７】
（実施の形態の説明）
この実施の形態にかかる自動車用放電電球Ｂ１の３つの電極２、３、４は、下記のように配置されている。すなわち、ガラス管１に対して、サブ電極３とメイン電極４とは、他方のピンチシール部８１側に並列に配置されており、かつ、コモン電極２は、前記サブ電極３およびメイン電極４と対向して一方のピンチシール部８０側に配置されている。そして、前記コモン電極２の一端部を、サブ電極３の一端部３０に対向する第１端部２０１と、メイン電極４の一端部４０に対向する第２端部２０２とに、二股形状に分割する。
【００２８】
前記コモン電極２の第１端部２０１および前記サブ電極３の一端部３０の直径の大きさを、前記コモン電極２の第２端部２０２および前記メイン電極４の一端部４０の直径の大きさよりも大きくする。
【００２９】
また、前記コモン電極２の第１端部２０１、第２端部２０２、前記サブ電極３の一端部３０および前記メイン電極４の一端部４０の先端２２１、２２２、３２、４２を、尖端構造とする。
【００３０】
この実施の形態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。
【００３１】
リード線６２、６３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の第１端部２０１の尖端２２１とサブ電極３の一端部３０の尖端３２との間においてサブ放電アークが発生して発光部７が発光する。この発光部７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。
【００３２】
一方、リード線６２、６４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の第２端部２０２の尖端２２２とメイン電極４の一端部４０の尖端４２との間においてメイン放電アークが発生して発光部７が発光する。この発光部７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。
【００３３】
このように、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２の一端部を、サブ電極３の一端部３０に対向する第１端部２０１とメイン電極４の一端部４０に対向する第２端部２０２とに、分割したものであるから、下記の作用効果を達成することができる。すなわち、コモン電極２の第１端部２０１の尖端２２１とサブ電極３の一端部３０の尖端３２との間に発生するサブ放電アークと、コモン電極２の第２端部２０２の尖端２２２とメイン電極４の一端部４０の尖端４２との間に発生するメイン放電アークとを完全に分離することができるので、リフレクタの光学設計、たとえば、リフレクタの反射面の配光設計などが容易となる。
【００３４】
さらに詳細に説明する。前記サブ放電アークとメイン放電アークの位置を、既存のバルブ、たとえばＨ４バルブやＨＸバルブなどのダブルフィラメントのバルブにおけるサブフィラメントとメインフィラメントの位置に、あわせることができる。これにより、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、既存のリフレクタにそのまま使用することができる。
【００３５】
しかも、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、分離したサブ放電アークとメイン放電アークとが得られるので、サブフィラメントとメインフィラメントとが離れている既存のバルブを使用する既存のリフレクタの光学設計の手法をそのまま利用することができる。これにより、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、既存のリフレクタにそのまま使用することができず、リフレクタの設計変更が必要である場合であっても、既存のリフレクタの光学設計の手法をそのまま利用できるので、リフレクタの光学設計が容易となる。
【００３６】
また、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２の一端部を第１端部２０１と第２端部２０２とに分割したものであるから、３つの電極２、３、４を使用するだけなので、４つの電極を使用する場合と比較して、部品点数や製造工程数が少なくて済み製造コスト安となり、かつ、製造精度が向上される。
【００３７】
さらに、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２の第１端部２０１、第２端部２０２、サブ電極３の一端部３０およびメイン電極４の一端部４０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の第１端部２０１とサブ電極３の一端部３０側、コモン電極２の第２端部２０２とメイン電極４の一端部４０側の順に大きくするものである。この結果、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２の第１端部２０１、第２端部２０２、サブ電極３の一端部３０およびメイン電極４の一端部４０の溶融劣化をほぼ均一にすることができるので、耐久性を向上され、長寿命化が図られる。
【００３８】
さらにまた、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２の第１端部２０１およびサブ電極３の一端部３０の直径がコモン電極２の第２端部２０２およびメイン電極４の一端部４０の直径よりも大きいものである。このために、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２の第１端部２０１およびサブ電極３の一端部３０の表面積がコモン電極２の第２端部２０２およびメイン電極４の一端部４０の表面積よりも大きく、その分、コモン電極２の第１端部２０１およびサブ電極３の一端部３０において、ヒートシンクの作用効果が得られる。
【００３９】
すなわち、ヒートシンクの作用効果は、放電作用でコモン電極２およびサブ電極３が加熱されても、その熱がコモン電極２およびサブ電極３から効率よく放散されるので、コモン電極２およびサブ電極３の溶融劣化が防止され、コモン電極２およびサブ電極３の耐久性が向上される。
【００４０】
さらにまた、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２の第１端部２０１、第２端部２０２、サブ電極３の一端部３０およびメイン電極４の一端部４０の先端２２１、２２２、３２、４２が尖端構造をなす。このために、この実施の形態における自動車用放電電球Ｂ１は、コモン電極２の第１端部２０１、第２端部２０２、サブ電極３の一端部３０およびメイン電極４の一端部４０の尖端２２１、２２２、３２、４２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。
【００４１】
（ヒートシンク構造の説明）
なお、前記の実施の形態において、コモン電極２の第１端部２０１、第２端部２０２、サブ電極３の一端部３０およびメイン電極４の一端部４０（以下、単に電極の一端部と称する）を、表面積が大きいヒートシンク構造とすることができる。
【００４２】
たとえば、電極の一端部を、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。また、電極の一端部を、表面積が大きい板構造のヒートシンク構造とする。さらに、電極の一端部に複数本の溝を軸方向に設けて、放射状の板構造のヒートシンク構造とする。さらにまた、電極の一端部に複数本の溝を周方向に設けて、フィン状の板構造のヒートシンク構造とする。さらにまた、電極の一端部に螺旋状の溝を設けて、螺旋状の板構造のヒートシンク構造とする。なお、このヒートシンク構造の先端を尖端構造としても良い。
【００４３】
電極の一端部をヒートシンク構造とすることにより、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ので、電極の溶融劣化が防止され、電極の耐久性が向上される。
【００４４】
（実施の形態以外の例の説明）
なお、前記の実施の形態においては、電極２、３、４がピンチシール部８０、８１において金属箔５２、５３、５４を介してリード線６２、６３、６４に接続されているものである。ところが、この発明は、金属箔を使用せずに電極とリード線とが一体構造のものを使用しても良い。
【００４５】
また、前記の実施の形態において、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７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７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。
【００４６】
さらに、前記の実施の形態において、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。
【００４７】
さらにまた、前記の実施の形態においては、コモン電極２の第１端部２０１、第２端部２０２、サブ電極３の一端部３０およびメイン電極４の一端部４０の先端２２１、２２２、３２、４２を尖端構造とするものであるが、この発明においては、電極の一端部の先端を尖端構造としない場合でも良い。
【００４８】
【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、サブ放電アークの位置とメイン放電アークの位置とを既存のバルブのサブフィラメントの位置とメインフィラメントの位置とにあわせれば、既存のリフレクタにそのまま使用することができる。しかも、この発明にかかる自動車用放電電球（請求項１）によれば、既存のリフレクタの光学設計の手法をそのまま利用できるので、リフレクタの光学設計が容易となる。
【００４９】
また、この発明にかかる自動車用放電電球（請求項１）によれば、コモン電極の一端部を第１端部と第２端部とに分割したものであるから、３つの電極を使用するだけなので、４つの電極を使用する場合と比較して、部品点数や製造工程数が少なくて済み製造コスト安となり、かつ、製造精度が向上される。
【００５０】
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、コモン電極の第１端部、第２端部、サブ電極の一端部およびメイン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ので、自動車用放電電球の耐久性を向上させることができる。すなわち、自動車用放電電球の長寿命化が図られる。
【００５１】
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、コモン電極の第１端部、第２端部、サブ電極の一端部およびメイン電極の一端部のヒートシンク構造により、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、電極の溶融劣化が防止され、電極の耐久性が向上される。
【００５２】
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、コモン電極の第１端部、第２端部、サブ電極の一端部およびメイン電極の一端部の先端の尖端構造により、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を示す横断面図である。
【図２】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　自動車用放電電球
１　ガラス管
２　コモン電極
３　サブ電極
４　メイン電極
２０、３０、４０　一端部
２１、３１、４１　他端部
２０１　第１端部
２０２　第２端部
２２１，２２２、３２、４２　尖端（先端）
５２、５３、５４　金属箔
６２、６３、６４　リード線
７　発光部
８０、８１　ピンチシール部
９　放電空間

Claims

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コモン電極、サブ電極、メイン電極と、
を備え、
前記コモン電極の一端部は、前記サブ電極の一端部に対向する第１端部と、前記メイン電極の一端部に対向する第２端部とに、分割されている、ことを特徴とする自動車用放電電球。
前記コモン電極の第１端部および前記サブ電極の一端部の大きさは、前記コモン電極の第２端部および前記メイン電極の一端部の大きさよりも大きい、ことを特徴とする請求項１に記載の自動車用放電電球。
前記コモン電極の第１端部、第２端部、前記サブ電極の一端部および前記メイン電極の一端部は、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。
前記コモン電極の第１端部、第２端部、前記サブ電極の一端部および前記メイン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。