JP2008262855A - Metal halide lamp for automobile headlamp - Google Patents

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Kosuke Ueda
康介 上田
Makoto Deguchi
誠 出口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal halide lamp for an automobile headlamp capable of keeping an excellent life characteristic by suppressing white turbidity. <P>SOLUTION: This metal halide lamp for an automobile headlamp is provided with: an airtight vessel 1 having a discharge part 11 having a discharge space 14 formed inside, and a pair of sealing parts 12a and 12b formed at both ends of the discharge part 11; xenon and a metal halide 2 filled in the discharge space 14; and a pair of straight rod-like electrodes 3a2 and 3b2 having one-side ends sealed to the sealing parts 12a and 12b, and the other-side ends arranged oppositely to each other in the discharge space 14, and having a diameter R (mm) satisfying 0.32≤R≤0.40; and is lit by being supplied, in startup, with power almost twice or more as much as that in a stable period, with a tube axis arranged horizontally. In the metal halide lamp, filling pressure of xenon is not smaller than 13 atm; mercury is not essentially included; and, when it is defined that a maximum current value immediately after startup is I<SB>SMAX</SB>(A), I<SB>SMAX</SB>/R (A/mm) satisfies a relationship of 7.5≤I<SB>SMAX</SB>/R≤9.4. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、略水平の状態で点灯される自動車前照灯用メタルハライドランプに関するものである。   The present invention relates to a metal halide lamp for an automotive headlamp that is lit in a substantially horizontal state.

略水平の状態で点灯される自動車前照灯に用いられるメタルハライドランプは、特開2001−6610号公報(以下、特許文献1)や特開2003−173763号公報(以下、特許文献2)などにより知られている。このメタルハライドランプは、放電媒体としてキセノンと金属ハロゲン化物が封入され、水銀は封入されていない、いわゆる水銀フリーランプである。この水銀フリーランプは、従来の水銀入りのランプよりも明るさが得られにくい傾向があるため、全光束をアップさせるために放電空間内に高圧キセノンを封入しようとする試みがされている。   A metal halide lamp used for an automobile headlamp that is lit in a substantially horizontal state is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-6610 (hereinafter, Patent Document 1), Japanese Patent Laid-Open No. 2003-173663 (hereinafter, Patent Document 2), and the like. Are known. This metal halide lamp is a so-called mercury-free lamp in which xenon and a metal halide are enclosed as a discharge medium and mercury is not enclosed. Since this mercury-free lamp tends to be less bright than conventional mercury-containing lamps, attempts have been made to enclose high-pressure xenon in the discharge space in order to increase the total luminous flux.

特開2001−6610号公報特Japanese Patent Laid-Open No. 2001-6610 特開2003−173763号公報JP 2003-173663 A

しかしながら、キセノンを高圧封入した水銀フリーランプにおいて、寿命中の光束が急激に低下するという問題が生じている。この問題は、キセノンの封入圧が13atm以上になると、特に深刻になることがわかった。   However, in a mercury-free lamp in which xenon is sealed at a high pressure, there is a problem that the luminous flux during the lifetime is rapidly reduced. This problem was found to be particularly serious when the xenon sealing pressure was 13 atm or higher.

この問題について、発明者によって様々な検討が行われた結果、始動直後の高電力投入時に白濁が発生することが原因であることがわかった。すなわち、自動車前照灯に用いられるメタルハライドランプでは、点灯開始後、速やかに光束が立ち上がることを要求されているため、始動直後に安定時よりも高電力が投入されるが、この高電力供給時にこの問題が発生することをつきとめた。そこで、さらなる検討の結果、始動直後に電極に流れる電流値を規制することで、キセノンを高圧封入しても白濁を抑制でき、寿命特性を良好に保つことができることを見出したため、本発明を提案するに至った。   As a result of various investigations by the inventor regarding this problem, it was found that this was caused by white turbidity occurring when high power was applied immediately after starting. In other words, metal halide lamps used in automobile headlamps require that the luminous flux rise immediately after the start of lighting, and therefore, higher power is supplied than when it is stable immediately after starting. I have discovered that this problem occurs. Therefore, as a result of further investigation, it was found that by controlling the current value flowing through the electrode immediately after start-up, white turbidity can be suppressed even when xenon is sealed at a high pressure, and the life characteristics can be kept good. It came to do.

本発明の目的は、白濁を抑制し、良好な寿命特性を保つことができる自動車前照灯用メタルハライドランプを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a metal halide lamp for an automotive headlamp that can suppress white turbidity and maintain good life characteristics.

上記目的を達成するために、本発明の自動車前照灯用メタルハライドランプは、内部に放電空間が形成された放電部、前記放電部の両端に形成された一対の封止部を有する気密容器と、前記放電空間に封入されたキセノンおよび金属ハロゲン化物を含む放電媒体と、前記封止部に一端が封着され、他端は前記放電空間に対向配置された一対の電極とを具備し、管軸が略水平に配置された状態で、始動時に安定時よりも略2倍以上の電力が供給点灯される自動車前照灯用メタルハライドランプにおいて、前記放電媒体中のキセノンの封入圧は13atm以上であるとともに、水銀は本質的に含んでおらず、始動直後の最大電流値をISMAX(A)、前記電極の直径をR(mm)としたとき、ISMAX/R(A/mm)が7.5≦ISMAX/R≦9.4の関係を満たすことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a metal halide lamp for an automotive headlamp according to the present invention includes a discharge part in which a discharge space is formed, and an airtight container having a pair of sealing parts formed at both ends of the discharge part. A discharge medium containing xenon and a metal halide enclosed in the discharge space; a pair of electrodes having one end sealed to the sealing portion and the other end opposed to the discharge space; In a metal halide lamp for automotive headlamps, in which the shaft is arranged substantially horizontally and power is supplied at about twice or more than when it is stable at start-up, the enclosed pressure of xenon in the discharge medium is 13 atm or more. In addition, mercury is essentially not contained, and when the maximum current value immediately after starting is I SMAX (A) and the diameter of the electrode is R (mm), I SMAX / R (A / mm) is 7 .5 ≦ I SM Characterized by satisfying the relationship X /R≦9.4.

本発明によれば、白濁を抑制でき、良好な寿命特性を保つことができる。   According to the present invention, white turbidity can be suppressed and good life characteristics can be maintained.

(第1の実施の形態)
以下に、本発明の自動車前照灯用メタルハライドランプの一実施形態である自動車前照灯用メタルハライドランプについて、図面を参照して説明する。図1は、本発明の自動車前照灯用メタルハライドランプの第1の実施の形態について説明するための図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a metal halide lamp for an automobile headlamp which is an embodiment of a metal halide lamp for an automobile headlamp according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of a metal halide lamp for an automobile headlamp according to the present invention.

自動車前照灯に用いられるメタルハライドランプは、主要部として気密容器1を有する。気密容器1はランプ軸方向に細長い形状であって、その略中央部に略楕円形の放電部11が形成されている。放電部11の両端部には、板状の封止部12a、12bが形成されており、さらにその両端には、筒状の非封止部13a、13bが形成されている。なお、気密容器1としては、耐熱性と透光性を具備した材料、たとえば石英ガラスによって形成することができる。   A metal halide lamp used for an automobile headlamp has an airtight container 1 as a main part. The hermetic container 1 has an elongated shape in the lamp axis direction, and a substantially elliptical discharge portion 11 is formed at a substantially central portion thereof. Plate-shaped sealing portions 12a and 12b are formed at both ends of the discharge portion 11, and cylindrical non-sealing portions 13a and 13b are formed at both ends thereof. The airtight container 1 can be formed of a material having heat resistance and translucency, such as quartz glass.

放電部11の内部には、軸方向において、中央部が略円柱状、その両端部がテーパ状の放電空間14が形成されている。この放電空間14の容積は自動車前照灯用としては、10mm〜40mmであるのが望ましい。 Inside the discharge part 11, a discharge space 14 having a substantially cylindrical shape at the center and tapered at both ends is formed in the axial direction. The volume of the discharge space 14 as is vehicle headlights, is preferably a 10mm 3 ~40mm 3.

放電空間14には、金属ハロゲン化物2及び希ガスとからなる放電媒体が封入されている。金属ハロゲン化物2は、ヨウ化ナトリウム(NaI)、ヨウ化スカンジウム(ScI)、ヨウ化亜鉛(ZnI)、臭化インジウム(InBr)で構成されている。なお、ヨウ化スカンジウム以外の金属ハロゲン化物に結合されているハロゲンについては、上記に限定されるものではなく、臭素、塩素、又は複数のハロゲンを組み合わせて使用してもよい。 The discharge space 14 is filled with a discharge medium composed of the metal halide 2 and a rare gas. The metal halide 2 is composed of sodium iodide (NaI), scandium iodide (ScI 3 ), zinc iodide (ZnI 2 ), and indium bromide (InBr). In addition, about the halogen couple | bonded with metal halides other than a scandium iodide, it is not limited to the above, You may use it combining a bromine, chlorine, or several halogen.

希ガスとしては、始動直後の発光効率が高く、主に始動用ガスとして作用するキセノンが封入されている。キセノンの封入圧力は、高くするほど明るさが増すため、13atm以上封入している。上限は特にないが、現状においては20atm程度が封入限界と考えられる。なお、キセノンの圧力は、水中で放電部11と封止部12a(又は封止部12b)の境界を破壊して放電空間14内部のキセノンを収集、測量し、その後に放電部11の内容積を測定することにより、算出することができる。   As the rare gas, xenon which has high luminous efficiency immediately after starting and mainly acts as a starting gas is enclosed. Since the xenon sealing pressure increases with increasing brightness, it is sealed at 13 atm or more. There is no particular upper limit, but at present, about 20 atm is considered the enclosure limit. The pressure of xenon is measured by collecting and surveying xenon in the discharge space 14 by breaking the boundary between the discharge part 11 and the sealing part 12a (or the sealing part 12b) in water, and then measuring the internal volume of the discharge part 11 Can be calculated by measuring.

ここで、放電空間14には、本質的に水銀は含まれていない。この「本質的に水銀を含まない」とは、水銀を全く含まないか、又は従来の水銀入りのメタルハライドランプと比較してもほとんど封入されていないに等しい程度の量、例えば1mlあたり2mg未満、好ましくは1mg以下の水銀量が存在していても許容するものとする。   Here, the discharge space 14 essentially does not contain mercury. This “essentially mercury-free” means that it contains no mercury at all, or an amount equivalent to almost no encapsulation even when compared with a conventional metal halide lamp containing mercury, for example, less than 2 mg per ml, Preferably, even if an amount of mercury of 1 mg or less is present, it is acceptable.

封止部12a、12bの内部には、マウント3a、3bが封止されている。
このマウント3a、3bは、金属箔3a1、3b1、電極3a2、3b2、コイル3a3、3b3、外部リード線3a4、3b4を一体的に構成してなる。
Mounts 3a and 3b are sealed inside the sealing portions 12a and 12b.
The mounts 3a and 3b are configured by integrally forming metal foils 3a1 and 3b1, electrodes 3a2 and 3b2, coils 3a3 and 3b3, and external lead wires 3a4 and 3b4.

金属箔3a1、3b1、例えば、モリブデンからなる薄い金属板である。   Metal foil 3a1, 3b1, for example, a thin metal plate made of molybdenum.

電極3a2、3b2は、タングステンに酸化トリウムをドープしたトリエーテッドタングステン電極である。その基端側は金属箔3a1、3b1の放電部11側の端部にレーザー溶接によって接続されている。一方、先端側は放電空間14内で所定の電極間距離を保って、互いの先端同士が対向するように配置されている。ここで、所定の電極間距離としては、見た目上、すなわち実際の距離ではなく、ランプの外観上における距離で4.2mm程度であるのが望ましい。また、電極3a2、3b2の直径Rは、0.32mm〜0.40mmが好適である。なお、電極3a2、3b2は、本実施の形態のような直棒状であるのが望まれる。   The electrodes 3a2, 3b2 are tritated tungsten electrodes obtained by doping tungsten with thorium oxide. The base end side is connected to the end of the metal foil 3a1, 3b1 on the discharge part 11 side by laser welding. On the other hand, the tip side is arranged so that the tips of each other face each other while maintaining a predetermined distance between the electrodes in the discharge space 14. Here, it is desirable that the predetermined inter-electrode distance is about 4.2 mm in terms of appearance, that is, not the actual distance but the appearance of the lamp. The diameter R of the electrodes 3a2, 3b2 is preferably 0.32 mm to 0.40 mm. The electrodes 3a2, 3b2 are preferably in the shape of a straight bar as in the present embodiment.

コイル3a3、3b3は、例えば、ドープタングステンからなり、封止部12a、12bに封着された電極3a2、3b2の軸部の軸周りに螺旋状に巻かれている。ただし、金属箔3a1、3b1と接続された電極3a2、3b2の軸部分にはコイル3a3、3b3は巻装しておらず、箔端から放電空間14方向に巻装している。   The coils 3a3 and 3b3 are made of, for example, doped tungsten, and are spirally wound around the shafts of the electrodes 3a2 and 3b2 sealed by the sealing portions 12a and 12b. However, the coils 3a3 and 3b3 are not wound around the shaft portions of the electrodes 3a2 and 3b2 connected to the metal foils 3a1 and 3b1, but are wound in the direction of the discharge space 14 from the end of the foil.

外部リード線3a4、3b4は、例えば、モリブデンからなり、放電部11に対して反対側の金属箔3a1、3b1の端部に、溶接等により接続されている。そして、外部リード線3a4、3b4の他端側は、管軸に沿って封止部12a、12bの外部に延出し、非封止部13a、13bの略中央に位置しながらさらに外部方向に延びている。なお、前端側に延出したリード線3b4には、ニッケルからなるL字状のサポートワイヤ3cの一端が接続されている。そのサポートワイヤ3cの他端は、後述するソケット6の方向に延出している。そして、管軸と平行しているサポートワイヤ3cには、セラミックからなるスリーブ4が被覆されている。   The external lead wires 3a4 and 3b4 are made of, for example, molybdenum, and are connected to end portions of the metal foils 3a1 and 3b1 on the opposite side to the discharge portion 11 by welding or the like. The other end sides of the external lead wires 3a4 and 3b4 extend along the tube axis to the outside of the sealing portions 12a and 12b, and further extend in the outward direction while being positioned at the approximate center of the non-sealing portions 13a and 13b. ing. One end of an L-shaped support wire 3c made of nickel is connected to the lead wire 3b4 extending to the front end side. The other end of the support wire 3c extends in the direction of a socket 6 described later. The support wire 3c parallel to the tube axis is covered with a sleeve 4 made of ceramic.

上記で構成された気密容器1の外側には、石英ガラスにチタン、セリウム、アルミニウム等の酸化物を添加することにより、紫外線を遮断性する作用を有する筒状の外管5が、管軸に沿って気密容器1と同心状に設けられている。それらの接続は、気密容器1両端の筒状の非封止部13a、13bと外管5の両端部を溶融することにより行なわれている。すなわち、気密容器1と外管5の両端には、溶着部51a、51bが形成されている。なお、気密容器1と外管5との間の空間には、例えば、窒素やネオン、アルゴン、キセノン等の希ガスを一種又は混合して封入したりすることができる。   A cylindrical outer tube 5 having an action of blocking ultraviolet rays by adding an oxide such as titanium, cerium, or aluminum to quartz glass is provided outside the hermetic container 1 configured as described above. Along the airtight container 1, the airtight container 1 is provided concentrically. These connections are made by melting the cylindrical non-sealing portions 13a, 13b at both ends of the hermetic container 1 and both ends of the outer tube 5. That is, welded portions 51 a and 51 b are formed at both ends of the airtight container 1 and the outer tube 5. In the space between the airtight container 1 and the outer tube 5, for example, a rare gas such as nitrogen, neon, argon, xenon, or the like can be sealed or mixed.

そして、気密容器1を内部に覆った状態の外管5の非封止部13a側には、ソケット6が接続される。これらの接続は、外管5の非封止部13a付近の外周面に装着された金属バンド71を、ソケット6の気密容器1保持側の開口端に形成された4本の金属製の舌片72(図1では、2本を図示)により挟持することによって行なわれている。そして、接続をさらに強固にするため、金属バンド71及び舌片72の接触点をレーザーによって溶接している。なお、ソケット6の底部には底部端子8a、側部には側部端子8bが形成されており、それぞれリード線3a4、サポートワイヤ3cが接続されている。   And the socket 6 is connected to the non-sealing part 13a side of the outer tube 5 in a state of covering the airtight container 1 inside. For these connections, the metal band 71 attached to the outer peripheral surface of the outer tube 5 in the vicinity of the non-sealed portion 13a is connected to four metal tongue pieces formed on the opening end of the socket 6 on the airtight container 1 holding side. 72 (two are shown in FIG. 1). In order to further strengthen the connection, the contact points of the metal band 71 and the tongue piece 72 are welded by laser. Note that a bottom terminal 8a and a side terminal 8b are formed at the bottom of the socket 6, and a lead wire 3a4 and a support wire 3c are connected thereto, respectively.

これらで構成されたランプの底部端子8a、側部端子8bに点灯回路を接続し、電力を投入することにより、電極間においてアーク9が形成され、点灯状態となる。その際、自動車前照灯に用いられるメタルハライドランプでは、その使用上、ランプの管軸が略水平になるように配置される。「管軸が略水平」とは、点灯中に形成されるアーク9が浮力や対流の影響によって上方向に湾曲する程度に水平配置されている状態を意味する。なお、ランプの点灯電力は始動後の光束立ち上がりを早めるべく、図2に示したように安定時が約35Wであるのに対し、始動時はその2倍以上である約75Wに設定している。   When a lighting circuit is connected to the bottom terminal 8a and the side terminal 8b of the lamp configured as described above and power is turned on, an arc 9 is formed between the electrodes, and a lighting state is obtained. In that case, in the metal halide lamp used for a motor vehicle headlamp, the tube axis | shaft of a lamp | ramp is arrange | positioned so that it may become substantially horizontal on the use. “The tube axis is substantially horizontal” means a state in which the arc 9 formed during lighting is horizontally arranged to be curved upward due to the influence of buoyancy and convection. Note that the lamp lighting power is set to about 75 W, which is more than twice that at the start, while it is about 35 W at the start as shown in FIG. .

ここで、本発明のメタルハライドランプは、その課題を解決するために、始動直後の最大電流値をISMAX(A)、電極3a2、3b2の直径をR(mm)としたとき、ISMAX/R(A/mm)が7.5≦ISMAX/R≦9.4の関係を満たすように点灯される。この「始動直後」とは、電極間で放電が開始されたときから、その4秒後までを意味する。自動車用のメタルハライドランプでは、上述したように始動4秒間は高電力・高電流が投入され、放電部11に最も負荷がかかるためである。このISMAXは、図2では始動後約0.5秒時であるが、4秒光束をさらに高めるために始動4秒後の直前に一時的に高い電力を投入したような場合には、ISMAXは始動後4秒弱に現れる。つまり、ISMAX/Rは、用いる電極の直径のみならず、投入電力または電力制御などによっても変化させることが可能である。なお、図2のような時間的な電力・電流の変化は、オシロスコープにより得ることができ、ISMAXの値は同図から求めることができる。 Here, the metal halide lamp of the present invention, in order to solve the problem, when the maximum current value immediately after the start I SMAX (A), the diameter of the electrode 3a2,3b2 was R (mm), I SMAX / R It is lit so that (A / mm) satisfies the relationship of 7.5 ≦ I SMAX /R≦9.4. The term “immediately after starting” means from when discharge is started between the electrodes to 4 seconds after that. This is because in the metal halide lamp for automobiles, as described above, high power and high current are input for 4 seconds from the start, and the discharge unit 11 is most loaded. This I SMAX is about 0.5 seconds after the start in FIG. 2, but in the case where high power is temporarily turned on immediately before the start of 4 seconds in order to further increase the 4-second luminous flux, SMAX appears in less than 4 seconds after starting. That is, I SMAX / R can be changed not only by the diameter of the electrode to be used, but also by input power or power control. 2 can be obtained by an oscilloscope, and the value of I SMAX can be obtained from the same figure.

図3は、図1の自動車前照灯用メタルハライドランプの一仕様について説明するための図である。なお、以下の試験は特に言及しない限り寸法、材料等はこの仕様に基づいて行っている。   FIG. 3 is a view for explaining one specification of the metal halide lamp for an automobile headlamp shown in FIG. The following tests are performed based on this specification unless otherwise specified.

放電容器1:石英ガラス製、放電空間14の内容積=26.9mm、内径A=2.49mm、外径B=6.19mm、長手方向の球体長C=7.8mm、
金属ハロゲン化物2:ScI=0.136mg、NaI=0.218mg、ZnI=0.045mg、InBr=0.001mg、
希ガス:キセノン=13.5atm、
水銀:0mg、
金属箔3a1、3b1:モリブデン製、
電極3a2、3b2:トリエーテッドタングステン製、直径R=0.38mm、電極間距離D=4.34mm(実際の電極間距離=3.74mm)、
コイル3a3、3b3:ドープタングステン製、
外部リード線3a4、3b4:モリブデン製、直径=0.4mm、
始動直後の最大投入電力=74W、始動直後の最大電流値ISMAX=2.9A、ISMAX/R=7.63(A/mm)、安定時電力=34.5W。
Discharge vessel 1: made of quartz glass, inner volume of discharge space 14 = 26.9 mm 3 , inner diameter A = 2.49 mm, outer diameter B = 6.19 mm, longitudinal sphere length C = 7.8 mm,
Metal halide 2: ScI 3 = 0.136 mg, NaI = 0.218 mg, ZnI 2 = 0.045 mg, InBr = 0.001 mg,
Noble gas: xenon = 13.5 atm,
Mercury: 0 mg,
Metal foils 3a1, 3b1: made of molybdenum,
Electrodes 3a2, 3b2: Triated tungsten, diameter R = 0.38mm, distance between electrodes D = 4.34mm (actual distance between electrodes = 3.74mm),
Coils 3a3, 3b3: made of doped tungsten
External lead wires 3a4, 3b4: made of molybdenum, diameter = 0.4 mm,
Maximum input power immediately after startup = 74 W, maximum current value immediately after startup I SMAX = 2.9 A, I SMAX /R=7.63 (A / mm), stable power = 34.5 W.

図4は、ISMAX/Rを変化させたときの1000時間点灯後の照度維持率および4秒光束について説明するための図、図5は、図4をグラフ化した図である。試験条件は、自動車前照灯HID光源の規格であるJEL215に定められたEU120分モードの点滅サイクルである。なお、照度維持率とは、放電部11上部から放出される光束の時間的変化を示すものであり、JIS C 7612の「照度測定方法」に基づいて測定している。 FIG. 4 is a diagram for explaining the illuminance maintenance ratio and 4-second light flux after 1000 hours of lighting when I SMAX / R is changed, and FIG. 5 is a graph of FIG. The test condition is a flash cycle of the EU 120 minute mode defined in JEL215, which is a standard for an automobile headlamp HID light source. The illuminance maintenance rate indicates a temporal change of the light beam emitted from the upper part of the discharge unit 11 and is measured based on the “illuminance measurement method” of JIS C 7612.

結果からわかるように、ISMAX/Rの値が大きいほど、照度維持率が低下する。照度維持率の低下の原因は、放電部11上部の内壁に発生した白濁が関係しており、また、白濁発生の原因は、アーク9による放電部11上部内壁面の加熱が考えられる。すなわち、ISMAX/Rの値が大きいと、アーク9のエネルギーが大きくなり、放電部11上部の内壁面が強く熱され、白濁が発生すると推測される。図5によれば、ISMAX/Rが9.4(A/mm)よりも大きくなると、照度維持率の低下が大きくなっているので望ましくない。一方、ISMAX/Rの値が小さいほど、放電部11の温度上昇が遅くなるために4秒光束が低くなってしまう。図5によれば、ISMAX/Rが7.5(A/mm)よりも小さくなると、4秒光束の低下が大きくなっているので望ましくない。したがって、ISMAX/R(A/mm)は、7.5≦ISMAX/R≦9.4に設定する必要がある
また、放電部11上部の白濁を抑制するために、アーク9の湾曲等の影響も考慮することが望ましい。すなわち、キセノンの封入圧P(atm)、電極間距離D(mm)、アーク9が形成される電極3a2、3b2の上端から放電部11の軸方向中央部分の上内壁までの距離L(mm)を好適に設計したものを組み合わせるとさらに効果的である。ただし、自動車前照灯の用途においては、電極間距離Dはほとんど変更することができない不変の値であるので、キセノンの封入圧Pと電極上端から放電部11上部の内壁面までの距離Lについてのみ考えればよい。そこで、発明者が試験を行った結果、距離Lが大きくなれば、キセノンの封入圧Pを高めても1000時間点灯後の白濁を抑制できるという傾向が得られた。そして、試験本数を増やしてキセノンの封入圧Pと距離をLの関係を調べたところ、図6に示したようにP≦60.25L−48.90を満たせば、1000時間点灯後の白濁が少なく、照度維持率が良好であることがわかった。なお、距離Lは設計の観点から1.20mmが限界であり、キセノン封入圧Pは13atm以上であるから、実際に実施可能な範囲は限られている。
As can be seen from the results, the illuminance maintenance ratio decreases as the value of I SMAX / R increases. The cause of the decrease in the illuminance maintenance rate is related to the white turbidity generated on the inner wall of the upper part of the discharge part 11, and the cause of the white turbidity is considered to be heating of the inner wall surface of the upper part of the discharge part 11 by the arc 9. That is, when the value of I SMAX / R is large, it is presumed that the energy of the arc 9 increases, the inner wall surface of the upper part of the discharge part 11 is strongly heated, and white turbidity is generated. According to FIG. 5, when I SMAX / R is greater than 9.4 (A / mm), the decrease in the illuminance maintenance factor is increased, which is not desirable. On the other hand, the smaller the value of I SMAX / R, the slower the temperature rise of the discharge part 11 and the lower the 4-second luminous flux. According to FIG. 5, when I SMAX / R is smaller than 7.5 (A / mm), the decrease in the 4-second light flux is increased, which is not desirable. Therefore, it is necessary to set I SMAX / R (A / mm) to 7.5 ≦ I SMAX /R≦9.4. In order to suppress the white turbidity at the upper part of the discharge part 11, the curvature of the arc 9, etc. It is desirable to consider the effects of That is, the sealed pressure P (atm) of xenon, the distance D (mm) between the electrodes, the distance L (mm) from the upper end of the electrodes 3a2, 3b2 where the arc 9 is formed to the upper inner wall of the central portion in the axial direction of the discharge part 11 It is more effective to combine those suitably designed. However, in the use of automobile headlamps, the interelectrode distance D is an invariable value that can hardly be changed. Therefore, the xenon sealing pressure P and the distance L from the upper end of the electrode to the inner wall surface of the discharge unit 11 are as follows. You only have to think about it. Therefore, as a result of the test conducted by the inventor, it was found that if the distance L is increased, the cloudiness after 1000 hours of lighting can be suppressed even if the xenon sealing pressure P is increased. And when the number of test pieces was increased and the relationship between the sealed pressure P of xenon and the distance L was examined, if P ≦ 60.25L−48.90 was satisfied as shown in FIG. It was found that the illuminance maintenance rate was small and good. The distance L is limited to 1.20 mm from the viewpoint of design, and the xenon sealing pressure P is 13 atm or more, so the range that can be actually implemented is limited.

したがって、本実施の形態では、始動直後の最大電流値をISMAX(A)、前記電極の直径をR(mm)としたとき、ISMAX/R(A/mm)が7.5≦ISMAX/R≦9.4の関係を満たすことにより、白濁を抑制し、寿命特性を良好にしつつ、4秒光束の立ち上がりを早めることができる。 Therefore, in the present embodiment, when the maximum current value immediately after start is I SMAX (A) and the diameter of the electrode is R (mm), I SMAX / R (A / mm) is 7.5 ≦ I SMAX By satisfying the relationship of /R≦9.4, the rise of the 4-second light beam can be accelerated while suppressing cloudiness and improving the life characteristics.

また、キセノンの封入圧をP(atm)、前記電極の上端から前記放電部の軸方向中央部分の上内壁までの距離をL(mm)としたとき、P≦60.25L−48.90の関係を満たすことにより、さらに白濁を抑制することができ、良好な寿命特性を実現することができる。   Further, when the sealed pressure of xenon is P (atm) and the distance from the upper end of the electrode to the upper inner wall of the central portion in the axial direction of the discharge part is L (mm), P ≦ 60.25L−48.90 By satisfying the relationship, white turbidity can be further suppressed, and good life characteristics can be realized.

なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。   The embodiment of the present invention is not limited to the above, and may be modified as follows, for example.

放電空間14の形状は、略楕円形であってもよい。   The shape of the discharge space 14 may be substantially elliptical.

電極3a2、3b2は、トリエーテッドタングステン電極に限らず、純タングステン、ドープタングステン、レニウムタングステンなどからなる電極であっても良い。   The electrodes 3a2, 3b2 are not limited to triated tungsten electrodes, but may be electrodes made of pure tungsten, doped tungsten, rhenium tungsten, or the like.

本発明の自動車前照灯用メタルハライドランプの第1の実施の形態について説明するための図。The figure for demonstrating 1st Embodiment of the metal halide lamp for motor vehicle headlamps of this invention. 電力と電流の時間的変化について説明するための図。The figure for demonstrating the time change of electric power and an electric current. 図1の自動車前照灯用メタルハライドランプの一仕様について説明するための図。The figure for demonstrating one specification of the metal halide lamp for motor vehicle headlamps of FIG. SMAX/Rを変化させたときの1000時間点灯後の照度維持率および4秒光束について説明するための図。The figure for demonstrating the illumination intensity maintenance factor after a 1000-hour lighting and 4-second light beam when I SMAX / R is changed. 図4をグラフ化した図。FIG. 5 is a graph of FIG. キセノンの封入圧Pと電極の上端から放電部の軸方向中央部分の上内壁までの距離Lとの関係について説明するための図。The figure for demonstrating the relationship between the sealing pressure P of xenon and the distance L from the upper end of an electrode to the upper inner wall of the axial direction center part of a discharge part.

符号の説明Explanation of symbols

1 気密容器
11 放電部
12a、12b 封止部
13a、13b 非封止部
14 放電空間
2 金属ハロゲン化物
3a、3b マウント
3a1、3b1 金属箔
3a2、3b2 電極
3a3、3b3 コイル
3a4、3b4 外部リード線
3c サポートワイヤ
4 スリーブ
5 外管
6 ソケット
71 金属バンド
72 舌片
8a 底部端子
8b 側部端子
9 アーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container 11 Discharge part 12a, 12b Sealing part 13a, 13b Non-sealing part 14 Discharge space 2 Metal halide 3a, 3b Mount 3a1, 3b1 Metal foil 3a2, 3b2 Electrode 3a3, 3b3 Coil 3a4, 3b4 External lead wire 3c Support wire 4 Sleeve 5 Outer tube 6 Socket 71 Metal band 72 Tongue piece 8a Bottom terminal 8b Side terminal 9 Arc

Claims (2)

内部に放電空間が形成された放電部、前記放電部の両端に形成された一対の封止部を有する気密容器と、前記放電空間に封入されたキセノンおよび金属ハロゲン化物を含む放電媒体と、前記封止部に一端が封着され、他端は前記放電空間に対向配置された一対の電極とを具備し、管軸が略水平に配置された状態で、始動時に安定時よりも略2倍以上の電力が供給点灯される自動車前照灯用メタルハライドランプにおいて、
前記放電媒体中のキセノンの封入圧は13atm以上であるとともに、水銀は本質的に含んでおらず、
始動直後の最大電流値をISMAX(A)、前記電極の直径をR(mm)としたとき、ISMAX/R(A/mm)が7.5≦ISMAX/R≦9.4の関係を満たすことを特徴とする自動車前照灯用メタルハライドランプ。
A discharge part in which a discharge space is formed; an airtight container having a pair of sealing parts formed at both ends of the discharge part; a discharge medium containing xenon and a metal halide enclosed in the discharge space; One end is sealed to the sealing portion, and the other end is provided with a pair of electrodes opposed to the discharge space, and the tube axis is disposed substantially horizontally, and is approximately twice as much as stable at the start-up. In metal halide lamps for automotive headlamps that are supplied with the above power,
The enclosed pressure of xenon in the discharge medium is 13 atm or more and essentially does not contain mercury,
The relationship of I SMAX / R (A / mm) is 7.5 ≦ I SMAX /R≦9.4, where I SMAX (A) is the maximum current value immediately after starting and R (mm) is the diameter of the electrode. A metal halide lamp for automobile headlamps characterized by satisfying
キセノンの封入圧をP(atm)、前記電極の上端から前記放電部の軸方向中央部分の上内壁までの距離をL(mm)としたとき、P≦60.25L−48.90の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の自動車前照灯用メタルハライドランプ。   When the sealed pressure of xenon is P (atm) and the distance from the upper end of the electrode to the upper inner wall of the central portion in the axial direction of the discharge part is L (mm), the relationship of P ≦ 60.25L−48.90 is established. The metal halide lamp for an automobile headlamp according to claim 1, wherein the metal halide lamp is satisfied.
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