JP2004071201A - 自動車用放電電球および車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】配光（リフレクタの配光）を正確に制御することができ、配光設計（リフレクタの配光設計）が容易であり、また、グレアを防止することができることを目的とする。
【解決手段】光不透過手段８２により、サブ放電アークＳ、メイン放電アークＭからの光がピンチシール部８０、８１を透過して外部に出射する、すなわち、リフレクタ９０の反射面９１に入射するのを防止することができる。また、光拡散手段２２、３２、４２により、サブ放電アークＳ、メイン放電アークＭからの光が電極に当たって拡散（拡散反射）されるので、配光、すなわち、リフレクタ９０の配光への影響がない、もしくは、少ない。この結果、配光、すなわち、リフレクタ９０の配光を正確に制御することができ、配光設計、すなわち、リフレクタ９０の配光設計が容易であり、また、グレアを防止することができる。
【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、および、放電電球を光源とするヘッドランプやフォグランプなどの車両用灯具にかかるものである。特に、この発明は、配光を正確に制御することができ、配光設計が容易であり、また、グレアを防止することができる自動車用放電電球および車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の自動車用放電電球および車両用灯具としては、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および車両用灯具について説明する。
【０００３】
この種の自動車用放電電球は、複数の電極と、ガラス管と、口金とを備える。前記ガラス管は、１個もしくは複数個の放電空間を形成する発光部と、１個もしくは複数個のピンチシール部とを有する。前記複数の電極は、前記ガラス管の１個もしくは複数個のピンチシール部に気密保持されており、また、前記ガラス管の１個もしくは複数個の放電空間中に配置されている。さらに、前記複数の電極には、リード線が接続されもしくは一体に設けられている。このリード線は、前記口金のターミナルに接続されている。そして、前記口金が前記リフレクタに取り付けられることにより、自動車用放電電球は、リフレクタに装備され、車両用灯具が構成されることとなる。
【０００４】
また、この種の車両用灯具は、複数の電極間に発生する放電アークにより発光部が発光する放電電球と、この放電電球の放電アークからの光を反射させるリフレクタとを備える。そして、前記放電電球は、前記の自動車用放電電球からなる。
【０００５】
つぎに、前記の自動車用放電電球および車両用灯具の作用について説明する。まず、前記口金のターミナルにコネクタを接続して、放電電球と電源とをバラストを介して接続する。それから、複数の電極に電圧をかけると、この複数の電極の間において放電アークが発生して発光部が発光する。この発光部からの光がリフレクタの反射面で反射されて所定の配光パターンで路面に照射される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる自動車用放電電球および車両用灯具において、放電アークからの光の一部は、１個もしくは複数個のピンチシール部を不規則に反射屈折透過して外部に出射し、また、複数の電極のうち少なくとも１個の電極において反射（ほぼ正反射）する。これらの光は、発光部からの光と異なり、あらかじめ設計されていなくかつ計算されていない。
【０００７】
ところが、前記従来の自動車用放電電球および車両用灯具は、前記のあらかじめ設計されていなくかつ計算されていない光に対して何ら対策が施されていない。このために、前記従来の自動車用放電電球および車両用灯具は、配光を正確に制御することや配光設計が難しくなり、また、グレアの発生の可能性がある。
【０００８】
特に、近年開発されている、放電アークが複数発生するいわゆるダブルアークの自動車用放電電球およびこの放電電球を使用する車両用灯具の場合においては、ピンチシール部また電極の数が多くなりかつ大きさが大きくなる傾向にあるので、配光を正確に制御することや配光設計がさらに難しくなり、また、グレアがさらに発生し易くなる傾向にある。
【０００９】
この発明は、配光を正確に制御することができ、配光設計が容易であり、また、グレアを防止することができる自動車用放電電球および車両用灯具を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、１個もしくは複数個のピンチシール部のうち少なくとも１個に、放電アークからの光がピンチシール部を透過して外部に出射するのを防止する光不透過手段が設けられている、ことを特徴とする。
【００１１】
この結果、請求項１にかかる発明は、光不透過手段により、放電アークからの光がピンチシール部を透過して外部に出射するのを防止することができるので、あらかじめ設計されていなくかつ計算されていない光が発生するのを確実に防止することができる。したがって、請求項１にかかる発明は、あらかじめ設計されかつ計算されている光、すなわち、発光部からの光だけを利用することができるので、配光を正確に制御することができ、配光設計が容易であり、また、グレアを防止することができる。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明は、複数の電極のうち少なくとも１個に、放電アークからの光を拡散させる光拡散手段が設けられている、ことを特徴とする。
【００１３】
この結果、請求項２にかかる発明は、光拡散手段により、放電アークからの光が電極に当たって拡散（拡散反射）されるので、配光への影響がない、もしくは、少ない。したがって、請求項２にかかる発明は、配光を正確に制御することができ、配光設計が容易であり、また、グレアを防止することができる。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明は、放電電球と、この放電電球の放電アークからの光を反射させるリフレクタとを備え、前記放電電球の１個もしくは複数個のピンチシール部のうち少なくとも１個に、前記放電アークからの光がピンチシール部を透過して前記リフレクタに入射するのを防止する光不透過手段が設けられている、ことを特徴とする。
【００１５】
この結果、請求項３にかかる発明は、光不透過手段により、放電アークからの光がピンチシール部を透過してリフレクタに入射するのを防止することができるので、あらかじめ設計されていなくかつ計算されていない光がリフレクタに入射するのを確実に防止することができる。したがって、請求項３にかかる発明は、あらかじめ設計されかつ計算されている光、すなわち、発光部からの光だけを利用することができるので、配光を正確に制御することができ、配光設計が容易であり、また、グレアを防止することができる。
【００１６】
また、請求項４にかかる発明は、放電電球と、この放電電球の放電アークからの光を反射させるリフレクタとを備え、前記放電電球の複数の電極のうち少なくとも１個に、前記放電アークからの光を拡散させて前記リフレクタの配光への影響を抑制する光拡散手段が設けられている、ことを特徴とする。
【００１７】
この結果、請求項４にかかる発明は、光拡散手段により、放電アークからの光が電極に当たって拡散（拡散反射）されるので、リフレクタの配光への影響がない、もしくは、少ない。したがって、請求項４にかかる発明は、リフレクタの配光を正確に制御することができ、リフレクタの配光設計が容易であり、また、グレアを防止することができる。
【００１８】
【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および車両用灯具の実施の形態の２例を添付図面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。
【００１９】
（実施の形態１の構成の説明）
図１および図２は、この発明にかかる自動車用放電電球および車両用灯具の実施の形態１を示す。
【００２０】
図において、Ｂ１は、この実施の形態１にかかる自動車用放電電球である。この実施の形態１にかかる自動車用放電電球Ｂ１は、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。
【００２１】
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７０が形成されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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７０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。
【００２４】
すなわち、前記コモン電極２の一端部２０と、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とが対向し、かつ、前記サブ電極３の一端部３０が前記コモン電極２の一端部２０と前記メイン電極４の一端部４０との間に位置する。また、前記コモン電極２の一端部２０は、ほぼ直線をなし、前記サブ電極３の一端部３０は、下方から上方に若干湾曲しており、前記メイン電極の一端部４０は、上方から下方に若干湾曲している。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
前記２個のピンチシール部８０、８１には、サブ放電アークＳおよびメイン放電アークＭからの光がこのピンチシール部８０、８１を透過して外部に出射するのを防止する光不透過手段８２が設けられている。なお、２個のピンチシール部８０、８１のうち少なくとも１個のピンチシール部、すなわち、ピンチシール部から出射される光の影響が大きい方のピンチシール部に光不透過手段８２を設けても良い。また、図２および図３においては、理解しやすいように、光不透過手段８２の肉厚を実際のものよりも厚く図示されている。
【００２８】
前記光不透過手段８２としては、たとえば、ピンチシール部８０、８１の外面に塗布された光吸収材などの黒色塗料、または、ピンチシール部８０、８１の外面に蒸着された光反射材などのアルミ蒸着などである。さらに、前記光不透過手段８２としては、前記ピンチシール部８０、８１を、前記発光部７と別個に、光吸収用に黒色ガラスから構成されているものでも良い。
【００２９】
前記ガラス管１を絶縁性の口金９に固定し、３本のリード線６２、６３、６４を口金９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（図示せず）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９に固定し、３本のリード線６２、６３、６４を口金９のターミナル（図示せず）に接続する。
【００３０】
図において、９０は、リフレクタである。このリフレクタ９０の内面側には、前記自動車用放電電球Ｂ１の発光部７からの光を反射させる反射面９１が形成されている。このリフレクタ９０には、取付孔９２が設けられている。この取付孔９２の縁には、ホルダ９３が固定されている。このホルダ９３に前記口金９が着脱可能に取り付けられることにより、前記自動車用放電電球Ｂ１は、所定の位置に配置される。
【００３１】
前記自動車用放電電球Ｂ１および前記リフレクタ９０をランプハウジング（図示せず）およびランプレンズもしくはアウターカバー（図示せず）により区画される灯室（図示せず）内に配置することにより、この実施の形態１にかかる車両用灯具Ａが構成される。この車両用灯具Ａの口金１０のターミナルにコネクタ（図示せず）を接続して、自動車用放電電球Ｂ１と電源（図示せず）とをバラスト（図示せず）を介して接続する。
【００３２】
（実施の形態１の作用効果の説明）
この実施の形態１にかかる自動車用放電電球Ｂ１および車両用灯具は、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。
【００３３】
まず、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Ｓ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９０の反射面９１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。
【００３４】
つぎに、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Ｍ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９０の反射面９１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。
【００３５】
そして、この実施の形態１にかかる自動車用放電電球Ｂ１および車両用灯具は、光不透過手段８２により、サブ放電アークＳまたはメイン放電アークＭからの光がピンチシール部８０、８１を透過して外部に出射する、すなわち、リフレクタ９０の反射面９１に入射するのを防止することができる。この結果、この実施の形態１にかかる自動車用放電電球Ｂ１および車両用灯具は、あらかじめ設計されていなくかつ計算されていない光が発生する、すなわち、リフレクタ９０の反射面９１に入射するのを確実に防止することができる。
【００３６】
したがって、この実施の形態１にかかる自動車用放電電球Ｂ１および車両用灯具は、あらかじめ設計されかつ計算されている光、すなわち、発光部７からの光だけを利用することができるので、配光、すなわち、リフレクタ９０の配光を正確に制御することができ、配光設計、すなわち、リフレクタ９０の配光設計が容易であり、また、グレアを防止することができる。
【００３７】
（実施の形態２の説明）
図３は、この発明にかかる自動車用放電電球および車両用灯具の実施の形態２を示す。図中、図１および図２と同符号は、同一のものを示す。
【００３８】
図において、Ｂ２は、この実施の形態２にかかる自動車用放電電球である。この実施の形態２にかかる自動車用放電電球Ｂ２は、３つの電極２、３、４の一端部２０、３０、４０の表面に、サブ放電アークＳおよびメイン放電アークＭからの光を拡散させる光拡散手段２２、３２、４２が設けられている。この光拡散手段２２、３２、４２としては、たとえば、３つの電極２、３、４の一端部２０、３０、４０の表面に、サンドブラスト処理やエッチング処理などを施して、その表面を光が拡散反射する程度に粗くする。
【００３９】
なお、３つの電極２、３、４のうち少なくとも１つの電極、すなわち、電極で反射される光の影響が大きい電極、この例では、サブ電極３の一端部３０に光拡散手段を設けても良い。このサブ電極３の一端部３０は、メイン放電アークＭに対して凹形状をなすので、メイン放電アークＭからの光がサブ電極３の一端部３０に当たると、その光は、ほぼ正反射しかつほぼ一点に集まる。これにより、サブ電極３の一端部３０で反射される光の影響が大きい。
【００４０】
そして、この実施の形態２にかかる自動車用放電電球Ｂ２および車両用灯具は、光拡散手段２２、３２、４２により、図３（Ｂ）中の実線矢印に示すように、サブ放電アークＳおよびメイン放電アークＭからの光が電極に当たって拡散（拡散反射）されるので、配光、すなわち、リフレクタ９０の配光への影響がない、もしくは、少ない。
【００４１】
したがって、この実施の形態２にかかる自動車用放電電球Ｂ２および車両用灯具は、配光、すなわち、リフレクタ９０の配光を正確に制御することができ、配光設計、すなわち、リフレクタ９０の配光設計が容易であり、また、グレアを防止することができる。
【００４２】
（実施の形態１、２以外の例の説明）
なお、前記の実施の形態１、２においては、３つの電極２、３、４を有し、かつ、サブ放電アークＳとメイン放電アークＭとが得られる、いわゆる、ダブルアークの例について説明する。ところが、この発明は、２つの電極を有し、かつ、シングルアークの場合、また、４つ以上の電極を有し、かつ、ダブルアークの場合でも良い。
【００４３】
また、前記の実施の形態１、２においては、２つのピンチシール部８０、８１を有する例について説明するが、この発明は、１つのピンチシール部、または、３つ以上のピンチシール部を有するものでも良い。
【００４４】
さらに、前記の実施の形態１、２においては、３つの電極２、３、４の一端部２０、３０、４０の大きさは、ほぼ同一である。ところが、この発明は、３つ以上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大きくしても良い。この場合、３つ以上の電極の一端部の溶融劣化がほぼ均一になり、耐久性が向上される。
【００４５】
さらにまた、前記の実施の形態１、２においては、３つの電極２、３、４（一端部２０、３０、４０）が丸棒（線）からなるものである。ところが、この発明は、３つの電極２、３、４（一端部２０、３０、４０）が板形状ないし折板構造からなるものでも良い。この場合、電極の表面積が大きくなるので、電極の表面に光拡散手段を設けることによる作用効果が顕著に得られる。
【００４６】
さらにまた、前記の実施の形態１、２においては、３つの電極２、３、４の一端部２０、３０、４０が相互に対向しているものである。ところが、この発明は、コモン電極２の一端部を二股形状に構成し、この二股形状のコモン電極２の一端部を、サブ電極３の一端部３０とメイン電極４の一端部４０とにそれぞれ対向させても良い。
【００４７】
さらにまた、前記の実施の形態１、２においては、３つの電極２、３、４の一端部２０、３０、４０の先端面は、ほぼ平面をなす。ところが、この発明は、３つ以上の電極の一端部を先端構造としても良い。この場合、３つ以上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。
【００４８】
さらにまた、前記の実施の形態１、２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。
【００４９】
さらにまた、前記の実施の形態１、２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。
【００５０】
さらにまた、前記の実施の形態１、２においては、３つの電極２、３、４の一端部２０、３０、４０にヒートシンク構造が設けられていない。ところが、この発明は、３つ以上の電極にヒートシンク構造を設けても良い。この場合、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。
【００５１】
なお、ヒートシンク構造としては、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。
【００５２】
【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および車両用灯具（請求項１、３）によれば、光不透過手段により、放電アークからの光がピンチシール部を透過して外部に出射するのを防止することができるので、あらかじめ設計されていなくかつ計算されていない光が発生するのを確実に防止することができる。したがって、この発明にかかる自動車用放電電球および車両用灯具（請求項１、３）は、あらかじめ設計されかつ計算されている光、すなわち、発光部からの光だけを利用することができるので、配光（リフレクタの配光）を正確に制御することができ、配光設計（リフレクタの配光設計）が容易であり、また、グレアを防止することができる。
【００５３】
また、この発明にかかる自動車用放電電球および車両用灯具（請求項２、４）によれば、光拡散手段により、放電アークからの光が電極に当たって拡散（拡散反射）されるので、配光（リフレクタの配光）への影響がない、もしくは、少ない。したがって、この発明にかかる自動車用放電電球および車両用灯具（請求項２、４）は、配光（リフレクタの配光）を正確に制御することができ、配光設計（リフレクタの配光設計）が容易であり、また、グレアを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の自動車用放電電球および車両用灯具の実施の形態１を示す使用状態の断面図である。
【図２】（Ａ）は、図１に示した自動車用放電電球の断面図、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】（Ａ）は、この発明の自動車用放電電球および車両用灯具の実施の形態２を示す自動車用放電電球の断面図、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ部の拡大図である。
【符号の説明】
Ａ　車両用灯具
Ｂ１、Ｂ２　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
２２、３２、４２　拡散手段
５２、５３、５４　金属箔
６２、６３、６４　リード線
７　発光部
７０　放電空間
８０、８１　ピンチシール部
８２　光不透過手段
９　口金
９０　リフレクタ
９１　反射面
９２　取付孔
９３　ホルダ
Ｓ　サブ放電アーク
Ｍ　メイン放電アーク

Claims (4)

1. 複数の電極間に発生する放電アークにより発光部が発光する自動車用放電電球において、
   前記複数の電極は、ガラス管の１個もしくは複数個のピンチシール部に気密保持されており、前記１個もしくは複数個のピンチシール部のうち少なくとも１個には、前記放電アークからの光が前記ピンチシール部を透過して外部に出射するのを防止する光不透過手段が設けられている、ことを特徴とする自動車用放電電球。
2. 複数の電極間に発生する放電アークにより発光部が発光する自動車用放電電球において、
   前記複数の電極は、ガラス管の１個もしくは複数個の放電空間中に配置されており、前記複数の電極のうち少なくとも１個には、前記放電アークからの光を拡散させる光拡散手段が設けられている、ことを特徴とする自動車用放電電球。
3. 放電電球を光源とする車両用灯具において、
   複数の電極間に発生する放電アークにより発光部が発光する前記放電電球と、前記放電電球の放電アークからの光を反射させるリフレクタとを備え、
   前記複数の電極は、ガラス管の１個もしくは複数個のピンチシール部に気密保持されており、前記１個もしくは複数個のピンチシール部のうち少なくとも１個には、前記放電アークからの光が前記ピンチシール部を透過して前記リフレクタに入射するのを防止する光不透過手段が設けられている、ことを特徴とする車両用灯具。
4. 放電電球を光源とする車両用灯具において、
   複数の電極間に発生する放電アークにより発光部が発光する前記放電電球と、前記放電電球の放電アークからの光を反射させるリフレクタとを備え、
   前記複数の電極は、ガラス管の１個もしくは複数個の放電空間中に配置されており、前記複数の電極のうち少なくとも１個には、前記放電アークからの光を拡散させて前記リフレクタの配光への影響を抑制する光拡散手段が設けられている、ことを特徴とする車両用灯具。

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