JP2005011751A

JP2005011751A - 着色電球および車両用照明装置

Info

Publication number: JP2005011751A
Application number: JP2003176616A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Takematsu; 康樹竹松
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】着色ガラスバルブの入手ならびに加工が容易で、電球の製造時ならびに使用中における経時変化に起因する色度の変化を低減できる、光学特性にも優れた着色電球および車両用照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】組成がＳｉＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｌｉ_２Ｏを主体とし、これにＴｉＯ_２、ＭｏＳ_３、ＳＯ_３のうちの少なくとも一種を含有して形成された着色ガラスバルブ１と、このガラスバルブ１の端部に形成された封着部２と、上記ガラスバルブ１内に封装されたコイル状のフィラメント４とを備えた着色電球Ｌ１およびこの電球Ｌ１を用いた車両用照明装置９である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンバー色（黄赤色）の発光をなす着色ガラスバルブを用いた着色電球およびこの着色電球を装着した車両用照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両の前後部および側面には、車両の発進、路線変更、左折や右折等するときに用いられるターンシグナルランプ装置が設けられている。このターンシグナルランプ装置は、アンバー色（黄赤色）に着色した合成樹脂製の透光性カバー内に無色透明なガラスバルブを有する白熱電球の点滅によってアンバー色（黄赤色）信号を発光するものである。
【０００３】
そして、この種装置は、ターンシグナルランプを点滅することによって、後続車のドライバーに自車の進路等の情報を知らせることができる。
【０００４】
このターンシグナルランプ装置は夜間、薄暮やトンネル内等周囲が暗い状態では、カバーの色彩のアンバー色（黄赤色）の点滅信号を後続車のドライバーに明瞭に見せることができ、後続車のドライバーへの注意を喚起できる。
【０００５】
しかし、このようにカバー自体が着色されていると、このカバーに直接に太陽光等の強い光が入射しているときには内部の電球が点滅してアンバー色（黄赤色）信号を発しても、後続車のドライバーにはよく見えず追突等の事故を起こす寸前にまでいく不安全な状態になることがあった。
【０００６】
そこで、この視認性をよくするための手段として装置のカバー自体は透明とし、電球を構成する透明ガラスバルブの表面に着色被膜を形成したり、ガラスバルブ自体に着色ガラスを用いたりして得られた着色電球を装着していた。
【０００７】
前者のバルブ表面に着色被膜を形成する手段としては、無機系顔料や有機系顔料からなる塗料をバルブに塗布したり、シリコン系のカラーキャップをバルブに被せることが行われている。
【０００８】
しかし、バルブに無機系顔料の塗料を塗布する場合は、ＣｄやＰｂ等が低融点のフリットガラスとともに用いられ、耐熱性はよいが環境衛生上好ましいものではなく現在は使用できない。また、有機系顔料の塗料を塗布する場合は、光透過率が低く明るさや所定の色度が得られ難かった。
【０００９】
すなわち、これら被膜は一般的には均一厚さの被膜を形成することが難しく所定の発光特性が得られなかったり、繰り返される点滅による熱的衝撃で、被膜に剥離や亀裂が生じたり、使用中に徐々に変質や変色して色度が規格外れになる等の問題があった。
【００１０】
また、キャップの場合は、点灯経過とともに明るさや色特性の低下が大きいとともに、個々のバルブにキャップを被せる手間を要し生産性が悪いという不具合があった。
【００１１】
また、後者のガラスバルブ自体を着色することは、色度特性および耐熱性が良いことから基体ガラス材料にＣｄやＰｂを添加することにより行われていたが、この着色材料であるＣｄやＰｂが上述したように環境衛生上好ましいものではなく、現在は使用されていない。
【００１２】
また、このＣｄやＰｂに変えてＭｏＯ_３、Ｓ、ＴｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３またはＮｄ_２Ｏ_３を基体ガラス材料に添加して、照明用ランプの着色ガラス球や着色ガラス管が得られることが特許文献１に記載されている。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−１０４８４０号公報（第２頁［特許請求の範囲］、第２頁段落［００１１］、第３頁段落［００２７］）
しかし、この特許文献１に記載のガラス球やガラス管は、アンバー色（黄赤色）のものを得るには成形後に４００〜６２０℃で加熱する発色処理が必要で、その処理設備や処理時間を考慮すると生産性が低下する問題がある。
【００１４】
また、この発色処理を行った場合、後工程であるマウントとの封止工程やバルブ外面への定格や製造者等表示のマーキング工程においてバルブがバーナ炎等で加熱されると、高温に晒された部分のアンバー色（黄赤色）の着色が熱によって薄れ、甚だしいときには図７に示す電球ＬのバルブＢの封着部Ｓ近傍とマーキング部位Ｍ近傍が色抜け状態Ｃとなって、外観上に不具合を生じたり、点灯時に色度が低下する等の不具合を招くことがある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、バルブを形成するガラス自体を着色することに着目し、ＣｄやＰｂ等の添加のような環境衛生上の問題もなく、また、特許文献１に記載のような発色処理後の変色（退色）も抑制できる技術を見出したものである。
【００１６】
本発明は、ガラスバルブの入手ならびに加工が容易で、電球の製造時ならびに使用中における経時変化に起因する色度の変化を低減できる、光学特性にも優れた着色電球および車両用照明装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の着色電球は、組成がＳｉＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｌｉ_２Ｏを主体とし、これにＴｉＯ_２、ＭｏＳ_３、ＳＯ_３のうちの少なくとも一種を添加して形成された着色ガラスバルブと、このガラスバルブの端部に形成された封着部と、上記ガラスバルブ内に封装されたコイル状のフィラメントとを具備していることを特徴としている。
【００１８】
この着色電球は、バルブがＳｉＯ_２酸化ケイ素、Ｎａ_２Ｏ酸化ナトリウム、Ｋ_２Ｏ酸化カリウム、ＣａＯ酸化カルシウム、Ａｌ_２Ｏ_３酸化アルミニウム、Ｂ_２Ｏ_３酸化ホウ素、ＢａＯ酸化バリウム、Ｌｉ_２Ｏ酸化リチウムを主体とし、これに着色成分としてＴｉＯ_２酸化チタン、ＭｏＳ_３硫化モリブデンおよびＳＯ_３酸化硫黄のうちから少なくとも一種が添加された組成のアンバー色（黄赤色）したガラスから形成され、その端部の封着部にはマウントが気密に封止されている。
【００１９】
このガラスはジュメット線等の封着線とのなじみもよく、バルブ端部が直接圧潰される場合にも高い気密性の封止が行える。また、このガラスで排気管やステムを形成しても差支えない。
【００２０】
そして、この着色ガラスバルブは、ガラス管あるいは一端側を閉塞したバルブとして発色処理を行わずに耐熱性の高い着色したものが得られ、コスト低減等の生産性を高めることができる。
【００２１】
したがって、マウントとの封止作業時やバルブ外表面に捺印された定格等のマークインキの焼付け時に高温加熱されても、バルブの着色が薄くなる変色（退色）が少なく、完成した電球の点灯時に所定色度が低下する等の発光特性や外観品質の低下を防ぐことができる。
【００２２】
なお、本発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００２３】
バルブを形成するガラス組成は、ＳｉＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｌｉ_２Ｏを主体とする金属酸化物からなるが、その一部が添加されなかったりあるいは他の金属酸化物が少々添加されることは構わない。
【００２４】
また、着色剤としては、ＴｉＯ_２、ＭｏＳ_３およびＳＯ_３のうちから選ばれた少なくとも一種を添加することによってガラスがアンバー色（黄赤色）を呈し、その添加量の増減によって色度は変化するので、所望の色度を容易に得ることができる。
【００２５】
バルブの形状としては、Ａ形、Ｂ形、Ｇ形、ＰＳ形、Ｒ形、Ｓ形やＴ形等殆どのものに適用できる。マウントは、ビードマウント、フレアステムやボタンステムを用いたマウント等を、バルブの開口部に圧潰封止や焼き落し封止により気密封止してあり、この封着部には必要に応じ口金が接合されている。
【００２６】
発光源となるフィラメントはタングステン細線をコイル状に巻回したものからなり、両端近傍が内部リード線に溶接や過締め等の手段で継線されていて、全長が長い場合は中間部分がモリブデン線等からなるアンカにより支持されている。
【００２７】
また、気密閉塞したバルブ内には、Ａｒ、ＫｒやＸｅ等の不活性ガスまたはＮ_２ガスが一種ないし複数種封入されていたりあるいは真空雰囲気にしてある。
【００２８】
また、着色ガラスバルブの外表面に定格等のマーキングが行われることは必須のものではない。
【００２９】
さらに、この着色電球の用途は自動車等の車両のターンシグナルランプ装置に限らず、アンバー色（黄赤色）発光や表示が要求される他の装置あるいは鉄道、船舶、航空施設等の交通用、遊戯機器用、装飾用、事務機器用等の広い分野で使用できる。
【００３０】
本発明の請求項２に記載の着色電球は、点灯中の色度が色度図上の「アンバー色（黄赤色）」に規定されたｘ、ｙ値の範囲内にあることを特徴としている。
【００３１】
本発明は、上記請求項１に記載の構成とすることによって、自動車等の方向指示用ランプの色として国際照明委員会（ＣＩＥ）で定められたｘｙｚ表色系の下記色度範囲内にある。
【００３２】
すなわち、欧州経済委員会（ＥＣＥ）および日本工業規格ＪＩＳＤ５５００に規定された黄赤（とう（橙）色）の規格である、ｙ値が０．４２９でｘ値が０．５６３〜０．５７４、ｙ値が０．３９８でｘ値が０．５９７〜０．６０８の各値点を直線で結んで囲む範囲内とすることができる。
【００３３】
また、自動車技術会（ＳＡＥ）で規定されたアンバー色の規格のｙ＝０．３９、ｙ＝０．７９−０．６７ｘ、ｙ＝ｘ−０．１２とすることができる。
【００３４】
本発明の請求項３に記載の車両用照明装置は、請求項１または請求項２に記載の着色電球と、この着色電球に光学的に対向して配設された反射体と、反射体を包囲する器具本体と、器具本体に配設された透明カバーとを具備していることを特徴としている。
【００３５】
上記請求項１および２に記載の作用を奏する着色電球が器具本体内等に配設されているので、電球点灯時は所定の色度範囲内にある発光をして、車両のターンシグナルランプ装置等として、寿命中に亘り明るく、また色度の変化が少ない照明装置を提供できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明を適用してなるたとえば車両のターンシグナルランプ装置に用いられるウエッジベース形の定格１２Ｖ２１Ｗの電球Ｌの一部断面正面図である。
【００３７】
図中、１は透光性気密容器を構成する管形（Ｔ形）のアンバー色（黄赤色）をした着色ガラスバルブで、ガラス肉厚が約０．７ｍｍ、外径が約１０ｍｍ、全長が約２５ｍｍ、封着部を除く部分の長さ約１８ｍｍで一端（頂部）側は略半球形状をなし、他端側の端部は圧潰封止した封着部２が形成してある。
【００３８】
３，３はこの封着部２内に気密に封止されバルブ１の内外にそれぞれ延出してなるリード線で、バルブ１内部分の内部リード線３１，３１間にはタングステン細線を巻回したコイル状のフィラメント４が装架してあり、このリード線３，３、フィラメント４およびガラスブリッジ５でビードマウント６を構成している。
【００３９】
また、バルブ１外に導出したループ状の外部リード線３２，３２は相互に接触しないよう封着部２の異なる圧潰面にそれぞれ添設されている。
【００４０】
そして、バルブ１内にはアルゴン等の不活性ガスが所定圧封入してある。なお、１１は封着部２内を貫通する排気管、２１は封着部２の外面に形成された係止用の凹部、７はバルブ１外表面にインキを用い捺印された定格等を表示するマークである。
【００４１】
そして、上記着色ガラスバルブ１は、ガラス組成がＳｉＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｌｉ_２Ｏを主体とし、これに着色剤としてＴｉＯ_２、ＭｏＳ_３、ＳＯ_３のうちの少なくとも一種を添加して形成され、ガラス特性はたとえば軟化点が約６７２℃、歪点が約４６４℃、徐冷点が約５０４℃、熱膨脹係数が約９５×１０^−７／℃である。
【００４２】
この着色ガラスバルブ１は、上記組成のガラス材料で所定の外径が約１０ｍｍのガラス管として成形された後、約２４，５ｍｍに切断され一端側を加熱溶融して型内で半球形状に成形してある。そして、このバルブ１の他端側の開口部内にビードマウント６を挿入し、開口部付近のガラスを加熱溶融して内部にリード線３，３の封着線部分を気密に封止している。
【００４３】
その後、排気管１１を介しバルブ１内を排気し、Ａｒ等を所定圧封入した後、排気管１１部分を溶封している。
【００４４】
また、この電球Ｌ１は、バルブ１が部品のときあるいは排気工程後に、バルブ１の外表面に高温乾燥するインキを用いて定格等の表示を捺印した後、約６２０℃の温度で捺印部近傍を加熱してインキを焼き付け、その後の取扱や経時による退色を防ぎ、電球交換時等における電球の誤装着を防止するようにしている。
【００４５】
そして、上述のように着色電球Ｌ１は、バルブ１成形後のマウント６との封止時およびマーキング時にガラスが溶融ないしは軟化する温度に近い高温度の作業工程を経るが、本発明のガラス組成による着色ガラスでは、高温度による熱加工が行われた封着部２付近（図７中のＳ部分）やマーキング箇所付近（図７中のＭ部分）におけるアンバー色（黄赤色）が薄くなる変色（退色）現象（図７中のＣ部分）を従来の着色ガラスより低減できた。
【００４６】
すなわち、着色ガラスは、高温度による熱加工が行われた封着部の変色は必然的に大きくなるがこの部分はソケット内や口金内に存在する部分で発光には余り寄与する部分ではない。本発明の着色ガラスでも、封着部２の変色は認められ、また、この封着部２に連続する縮径部において少々の変色（退色）は認められるが従来の着色ガラスよりその変化は小さかった。
【００４７】
図２は上記着色電球Ｌ１を点灯し、発光色を調べた結果を示す色度図（ＪＩＳＤ５５００記載のｘｙｚ表色系の色度座標ｘｙによる直交座標）である。なお、本発明の電球Ｌ１の所定の色度は黄赤［とう（橙）色］部分で、他の白色、淡黄色、赤色は参考である。上記電球Ｌ１は点灯経過時間に拘らず図２の黄赤［とう（橙）色］（アンバー色）部分の範囲内にあり、十分規定を満足するものであった。
【００４８】
なお、この図２の色度図の黄赤［とう（橙）色］部分に規定された範囲は、ｙ値が０．４２９でｘ値が０．５６３〜０．５７４、ｙ値が０．３９８でｘ値が０．５９７〜０．６０８の各値点を直線で結んで囲んだ枠内である。
【００４９】
したがって、本発明に係わる着色電球Ｌ１は日本工業規格ＪＩＳＤ５５００等に規定される色度範囲内に、点灯（寿命）中を通じて入る光学特性を備えている。
【００５０】
因みに、本発明に関わる上記着色電球Ｌ１および従来の着色電球について、封止（排気）作業後▲１▼と、この封止（排気）作業後に高温マーキング作業行った後▲２▼の２回に亘り色度を測定したデータを図３に対比して示す。
【００５１】
図３（ａ）は本発明に関わる上記着色電球Ｌ１、（ｂ）は上記従来の着色電球で、横軸はｘ色度、縦軸はｙ色度である。
【００５２】
図３から明らかなように本発明の着色電球Ｌ１は、従来の着色電球に比べて、封止作業後▲１▼と、封止作業後に高温マーキング作業を行った後▲２▼との間における色度のずれ量が各５本の平均でｘ、ｙとも±０．００１で小差であるのに対して、従来の着色電球の色度のずれ量はｘが−０．００６〜−０．０９、ｙが＋０．００２〜＋０．０３と、大差があった。すなわち、本発明の着色電球Ｌ１は熱加工による着色の劣化が少なく、上記▲１▼および▲２▼間において視感での色度の差は認められず、所望の発光特性が得られた。
【００５３】
したがって、本発明に関わる着色電球Ｌ１は、耐熱性や耐候性に優れ高温雰囲気中での点灯や点滅点灯などの過酷の条件の下でも着色ガラスに変色（退色）がなく、各種の規格や規定を外れない満足のいく色度範囲の発光特性が得られるとともに外観等、品質に優れた着色電球Ｌ１を提供できる。
【００５４】
また、着色電球Ｌ１は図１に示すものに限らず、図４に示す着色電球Ｌ２（たとえば定格１２Ｖ１６Ｗ）であってもよく、図１に示すものと同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。また、電球Ｌ１，Ｌ２のバルブ形状は図示の形態のものに限らない。また、封着部２も圧潰して形成したものに限らず、ガラスステムを用いた封止であってもよく、また、封着部２に口金を取着した電球であってもよい。
【００５５】
また、図５は本発明実施の形態の車両の一部を示す斜視図、図６は図５中に示された照明装置部分の横断面図である。
【００５６】
図中、図１と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。図５において８は車両、８１は車両本体、９，９は本体後部トランク８２部の対象位置に配設された一対のコンビネーションランプ装置で車両用照明装置を構成している。
【００５７】
そして、上記コンビネーションランプ装置９は図６に示すように、たとえば器具本体９１は左側からターンシグナルランプ部９Ａ、中央にテールランプ部９Ｂ、右側にブレーキランプ部９Ｃを備え、それぞれは隔壁９２で仕切られそれぞれには反射体９３，９４，９５が配設されている。また、これらの外側（後方）に面して、ターンシグナルランプ部９Ａには光拡散手段が形成された合成樹脂製の無色透明なカバー９６が、テールランプ部９Ｂからブレーキランプ部９Ｃにかけては光拡散手段が形成された合成樹脂製の赤色のカバー９７が設けられている。
【００５８】
また、上記ターンシグナルランプ部９Ａの内部には、ウエッジベースソケット９８が設けられ、このソケット９８内の端子金具に上記着色電球Ｌ１のウエッジ形の圧潰封着部２が差込まれ、機械的な保持と電気的な接続がなされている。また、テールランプ部９Ｂおよびブレーキランプ部９Ｃも、ウエッジ形等の無口金電球かまたは口金付き電球Ｌが装着された別個のソケット９９，９９が設けられている。
【００５９】
そして、上記のターンシグナルランプ部９Ａについて説明する。ドライバーが例えば左折する等で左側のターンシグナルランプ部９Ａ内の着色電球Ｌ１に通じるスイッチをオンすると電球Ｌ１は点滅する。この、点灯した電球Ｌ１は着色されたガラスバルブ１によって上述したような発光をして直接または光学的に対向して配設された反射体９３により反射して前方にある無色透明なカバー９６を透過して車両の後方へと放射される。
【００６０】
そして、このターンシグナルランプ部９Ａは電球Ｌ１の消灯時には透明カバー９６の無色のままを、また、電球Ｌ１点灯時には着色ガラスにより発色したアンバー色（黄赤色）が透明カバー９６を透過して放射される。
【００６１】
したがって、後続車へは明暗時に拘らず常時視認性のよい適確な色度の光信号を発することができ、追突等の事故を未然に防ぐことができ安全性を向上できる。
【００６２】
また、このターンシグナルランプ部は上述したような種々のランプが配設されるコンビネーションランプ装置に設けたものに限らず、単体で設けられていてもよく、配設場所も車両の前後部に限らず左右の側面部であってもよい。
【００６３】
また、ランプ部はターンシグナルランプ部に限らず、パーキングランプ部、クリアランスランプ部、サイドマーカランプ部等、アンバー色（黄赤色）の色度を発するランプに適用でき、無色透明のカバーと組合わせて最大の効果を奏することができる。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、色度をＪＩＳＤ５５００等の各種の規格や規定を外れない満足のいくアンバー色（黄赤色）の色度範囲等の発光特性ならびに外観等、品質に優れるとともに、製造が容易で高い生産性を有する着色電球を提供することができる。
【００６５】
請求項３に記載の発明によれば、上記請求項１および２に記載の着色電球を車両の器具本体内に配設して、ＪＩＳＤ５５００等に規定される色度内に安定した特性を呈する車両用照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す着色電球の一部断面正面図である。
【図２】電球を点灯し、発光色を調べた結果を示す色度図（ＪＩＳＤ５５００記載のｘｙｚ表色系の色度座標ｘｙによる直交座標）である。
【図３】（ａ）図は本発明に関わる着色電球、（ｂ）図は従来の着色電球を点灯し、発光色を調べた結果を示す色度図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す着色電球の一部断面正面図である。
【図５】本発明の実施の形態の車両の一部を示す斜視図である。
【図６】図５中に示された照明装置部分の横断面図である。
【図７】従来の着色電球を正面からみた説明図である。
【符号の説明】
Ｌ１，Ｌ２：着色電球、１：着色ガラスバルブ、２：封着部、３：リード線、４：フィラメント、６：マウント、９：車両用照明装置、９１：器具本体、９２：反射体、９６：透明カバー、

Claims

組成がＳｉＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｌｉ_２Ｏを主体とし、これにＴｉＯ_２、ＭｏＳ_３、ＳＯ_３のうちの少なくとも一種を添加して形成された着色ガラスバルブと；
このガラスバルブの端部に形成された封着部と；
上記ガラスバルブ内に封装されたコイル状のフィラメントと；
を具備していることを特徴とする着色電球。
点灯中の色度が色度図上の「アンバー色（黄赤色）」に規定されたｘ、ｙ値の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の着色電球。
請求項１または請求項２に記載の着色電球と；
この着色電球に光学的に対向して配設された反射体と；
反射体を包囲する器具本体と；
器具本体に配設された透明カバーと；
を具備していることを特徴とする車両用照明装置。