JP2013510412A - 片側ソケット型高圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

本発明は、互いに対向して密閉された２つの端部（１２０，１３０）と該密閉された端部（１２０，１３０）間に配置された放電空間（１１０）とを備える放電容器（１００）と、放電容器（１００）の第１の密閉端部（１２０）内に固定され、前記放電空間（１１０）内に伸長する放電側の端部を有する第１の電極（２０）と、放電容器（１００）の第２の密閉端部（１３０）内に固定され、前記放電空間（１０）内に伸長する放電側の端部を有する第２の電極（３０）と、前記ランプソケット（４００）に配置されており、高圧放電ランプを光学システム内で調整するために使用される平面（４２１）を規定するソケットフランジ（４２）とを有しており、前記第１の密閉端部はランプソケット内に伸長しており、第２の密閉端部はランプソケットから突き出ている片側ソケット型高圧放電ランプに関する。前記第１の電極（２０）の放電側端部と前記ソケットフランジ（４２０）の平面（４２１）との間隔Ａ、および前記第２の電極（３０）の放電側端部と前記ソケットフランジ（４２０）の平面（４２１）との間隔Ｂに対しては、１５．０ｍｍ≦（Ａ＋Ｂ）／２≦２７．０ｍｍの関係が成り立つ。

Description

本発明は、請求項１の上位概念による高圧放電ランプに関する。

この種の高圧放電ランプはたとえば特許文献１に開示されている。この刊行物は、車両前照灯用の片側ソケット型高圧放電ランプを記述しており、この高圧放電ランプは、
・互いに対向して密閉された２つの端部と該密閉された端部間に配置された放電空間とを備える放電容器と、
・放電容器の第１の密閉端部内に固定され、前記放電空間内に伸長する放電側の端部を有する第１の電極と、
・放電容器の第２の密閉端部内に固定され、前記放電空間内に伸長する放電側の端部を有する第２の電極と、
・前記ランプソケットに配置されており、高圧放電ランプを光学システム内で調整するために使用される平面を規定するソケットフランジと、
を有し、
前記第１の密閉端部はランプソケット内に伸長しており、第２の密閉端部はランプソケットから突き出ている、ことを特徴とする。

特許国際公開２００８／０７１５４３号

本発明の課題は、上位概念記載の高圧放電ランプにおいて、偏平構造の反射器用の光源として適し、しかも上位概念記載の高圧放電ランプと同じ構造形式を有するように改善することである。

この課題は本発明により、請求項１の特徴を備える片側ソケット型高圧放電ランプによって解決される。本発明のとくに有利な構成は、従属請求項に記載されている。

本発明の高圧放電ランプは、
・互いに対向して密閉された２つの端部と該密閉された端部間に配置された放電空間とを備える放電容器と、
・放電容器の第１の密閉端部内に固定され、前記放電空間内に伸長する放電側の端部を有する第１の電極と、
・放電容器の第２の密閉端部内に固定され、前記放電空間内に伸長する放電側の端部を有する第２の電極と、そして
・前記ランプソケットに配置されており、高圧放電ランプを光学システム内で調整するために使用される平面を規定するソケットフランジと、
を有しており、
前記第１の密閉端部はランプソケット内に伸長しており、第２の密閉端部はランプソケットから突き出ている。

本発明の高圧放電ランプは、第１の電極の放電側端部とソケットフランジの平面との間隔Ａ、および第２の電極の放電側端部とソケットフランジの平面との間隔Ｂとに対して
１５．０ｍｍ≦（Ａ＋Ｂ）／２≦２７．０ｍｍ
の関係が成り立つことを特徴とする。

この電極構成により、本発明の高圧放電ランプはいわゆる光センタ長が小さい。すなわち放電アーク重心と、車両前照灯反射器を基準にして放電アークを配向するために使用されるソケットフランジの基準面との間隔が小さい。とりわけ光センタ長に対する尺度として使用されるパラメータ（Ａ＋Ｂ）／２は、本発明の高圧放電ランプを偏平構造の反射器で使用することができるようにするため２７．０ｍｍ以下である。一方、パラメータ（Ａ＋Ｂ）／２は、本発明の高圧放電ランプのソケットとランプ容器保持のために上位概念記載の高圧放電ランプの通常の技術を使用することができるようにするため１５．０ｍｍ以上である。とりわけ本発明の高圧放電ランプのランプソケットとランプ容器保持のために上位概念記載の高圧放電ランプと同じ材料を使用することができる。さらにパラメータ（Ａ＋Ｂ）／２の値に対する下限は、第１の密閉端部の領域に配置されたランプ容器保持部による遮蔽作用を回避するには十分な大きさである。

好ましくは放電容器を取り囲む外部管を固定するために、放電容器の密閉端部はそれぞれパイプ状突起を有する。このパイプ状突起の円形シリンダ形状に基づき、加熱して拡張した外部管材料をローラによりパイプ状突起に押し付け、溶融することにより、外部管を放電容器に簡単に固定することができる外部管は破裂保護および粉砕保護として、および紫外線を吸収するために用いられる。たとえば外部管はこの目的のために硬質ガラスまたは水晶ガラスからなり、紫外線を吸収する添加物、たとえば酸化チタンおよびセリウム酸化物が添加されている。

さらに放電容器の第１の密閉端部のパイプ状突起と外部管とは有利にはランプソケットに突入しており、第１電極に対する電流供給部はパイプ状突起と外部管により取り囲まれている。そして放電容器の第１の密閉端部のパイプ状突起のうち外部管から突き出る部分の長さＣは１．０ｍｍから１１．０ｍｍの範囲の値を有する。これにより、一方では第１の電極に対する電流供給部が前記パイプ状突起と外部管によってソケット内の金属部分に対して絶縁されることが保証され、他方では放電容器の第１の密閉端部のパイプ状突起のうち外部管から突き出る部分が比較的短いため、できるだけ小さな光センタ長を達成するために既存の製造施設を変更する必要がないことが保証される。なぜなら外部管、放電空間およびモリブデンシートパッキンが従来の上位概念記載の高圧放電ランプと同じ放電容器の端部内にあるからである。したがって本発明の高圧放電ランプを作成するために、従来の上位概念記載の高圧放電ランプ用の製造施設を使用することができる。有利には、放電容器の第１の密閉端部のパイプ状突起のうち外部管から突き出る部分とランプソケットとの放電管容器の長手方向での間隔はたとえば２ｍｍ以下にすると、第１の電極用の電流供給部がソケット内に配置された金属部分に対して良好に高電圧絶縁されることが保証される。

有利にはソケットフランジは製造技術的理由でプラスチック製であり、好ましくはランプソケットと同じプラスチックから作製される。これによりランプソケットとソケットフランジとをプラスチック射出成形部材として同じ方法ステップで作製することができる。好ましくはランプソケットとソケットフランジに対するプラスチックとして、ポリ硫化フェニルおよびポリエーテルイミドが適する。

本発明の高圧放電ランプでは、両電極の放電側端部間の間隔Ｂ−Ａが３．０ｍｍから３．９ｍｍの範囲の値であれば、車両前照灯内での投光のために、一方では理想的な点光源に可及的に近づき、他方では十分な照明強度が可能になる。

好ましくは放電容器の曲率と間隔Ｂ−Ａは、放電側電極端部の光学的間隔が３．６ｍｍから４．２ｍｍの範囲の値を有するように構成されている。これにより車両前照灯内での投光のために、一方では理想的な点光源に可及的に近づき、他方では十分な照明強度が可能になる光源が得られる。

本発明の好ましい実施例では、高圧放電ランプがハロゲン金属蒸気高圧放電ランプとして構成されており、少なくともキセノンと、金属ナトリウムおよびスカンジウムのハロゲン化物とを含んでいる。高圧放電ランプの前記充填構成成分により、高圧放電ランプ内でガス放電の点弧直後に白色光を放射することが可能になり、これにより高圧放電ランプを車両前照灯の光源として使用することができる。好ましくは本発明の高圧放電ランプは車両前照灯ランプとして構成されており、擬似定常動作では、すなわち点弧および起動フェーズ後には２０Ｗから３５Ｗの範囲の消費電力を有する。

以下、本発明を有利な実施例に基づき詳細に説明する。

本発明の好ましい実施例による高圧放電ランプの断面図を示す。

図１の高圧放電ランプは、定格電力が２５Ｗの無水銀ハロゲン金属蒸気高圧放電ランプである。ガス放電のための放電媒体として、キセノンと金属ナトリウム、スカンジウムおよび亜鉛のハロゲン化物が用いられる。

このランプは管状の水晶ガラス製放電容器１００を有し、放電容器はガス密に閉鎖された放電空間１１０と、ソケット近傍にある第１の密閉端部１２０と、ソケット遠方にある第２の密閉端部１３０とを備える。放電空間１１０には２つの電極２０，３０が突入している。これらの電極は、それぞれ密閉端部１２０と１３０にガス密に溶融されたモリブデンシート２１，３１を介して、密閉端部１２０，１３０から導き出された電流供給部２２，３２と導電接続している。ランプソケットはプラスチック射出成形部材からなるソケットスリーブ４００を有し、このソケットスリーブ４００には放電容器１００およびこれと溶融された外部管５０が係止されている。ソケットスリーブ４００の放電容器１００とは反対側の端部４１０は、２つの電気接点６１，６２を有するコネクタとして構成されている。中央接点６１は、ソケット近傍の第１の密閉端部から引き出された電流供給部２２と導電接続しており、他方のリング状の電気接点６２は、セラミック管３４により覆われた帰還経路３３を介して、放電容器１００のソケット遠方の第２の密閉端部から突き出た電流供給部３２と導電接続している。放電容器１００は、この放電容器１００に対してほぼ同心に配置されたシリンダ状の外部管５０により包囲されている。外部管５０は、ソケット遠方の第２の密閉端部１３０のパイプ状突起１３１、およびソケット近傍の第１の密閉端部１２０のソケットスリーブ４００内に伸長するパイプ状突起１２１とともに溶融されている。パイプ状突起１２１，１３１は円形シリンダ状に構成されている。２つのランプ容器１００と５０をシリンダ状ソケットスリーブ４００内に係留するために、締付けシートにより外部管５０を取り囲むリング状保持エレメント７０と、角付けられた４つの金属クリップ７１とが用いられる。金属クリップの第１の端部はそれぞれ保持エレメント７０と溶接されており、第２の端部はそれぞれソケットスリーブ４００のプラスチック材料に係留されている。ソケットスリーブ４００は電気接点とは反対側の端部に、端面４２１を備えるリング状のフランジ４２０を有する。この端面４２１は高圧放電ランプの長手軸に対して垂直に配置されており、ランプを前照灯に配向するための基準面として用いられる。この端面でソケットスリーブ４００は壁厚が大きくされている。この領域では金属クリップ７１の第２の端部がソケットスリーブ４００の内側の壁に係留されている。

ソケット近傍の第１の電極２０の放電側端部と端面４２１との間隔Ａは１７．１ｍｍである。ソケット遠方の第２の電極３０の放電側端部と端面４２１との間隔Ｂは２０．６ｍｍである。したがって光センタ長（Ａ＋Ｂ）／２は１８．８５ｍｍである。電極２０と３０の放電側端部間の間隔Ｂ−Ａは３．５ｍｍである。電極２０，３０の放電側端部の光学的に作用する間隔は、放電空間１１０の領域の屈折率および放電容器１００の壁の曲率に依存し、３．６ｍｍから４．２ｍｍの値範囲にある。放電容器１００のソケット近傍の第１の密閉端部１２０のパイプ状突起１２１のうち外部管５０から突き出た部分の長さＣは１．０ｍｍである。放電容器１００のソケット近傍の第１の密閉端部１２０のパイプ状突起１２１のうち外部管５０から突き出た部分１２２からソケットスリーブ４００の底部４１１までの間隔は１．０ｍｍである。

本発明は、本発明の上記詳細に説明した実施例に制限されるものではない。たとえば本発明は、ガス放電を高圧放電ランプ内に点弧するための点弧装置のコンポーネント、または高圧放電ランプを駆動するための駆動装置または回路装置のコンポーネントがソケット内に配置された片側ソケット型高圧放電ランプにも適用することができる。

Claims (9)

1. ・互いに対向して密閉された２つの端部（１２０，１３０）と該密閉された端部（１２０，１３０）間に配置された放電空間（１１０）とを備える放電容器（１００）と、
   ・放電容器（１００）の第１の密閉端部（１２０）内に固定され、前記放電空間（１１０）内に伸長する放電側の端部を有する第１の電極（２０）と、
   ・放電容器（１００）の第２の密閉端部（１３０）内に固定され、前記放電空間（１１０）内に伸長する放電側の端部を有する第２の電極（３０）と、
   ・前記ランプソケット（４００）に配置されており、高圧放電ランプを光学システム内で調整するために使用される平面（４２１）を規定するソケットフランジ（４２０）とを有しており、
   前記第１の密閉端部（１２０）はランプソケット（４００）内に伸長しており、第２の密閉端部（１３０）は前記ランプソケット（４００）から突き出ている片側ソケット型高圧放電ランプにおいて、
   前記第１の電極（２０）の放電側端部と前記ソケットフランジ（４２０）の平面（４２１）との間隔Ａ、および前記第２の電極（３０）の放電側端部と前記ソケットフランジ（４２０）の平面（４２１）との間隔Ｂに対しては
   １５．０ｍｍ≦（Ａ＋Ｂ）／２≦２７．０ｍｍ
   の関係が成り立つ、片側ソケット型高圧放電ランプ。
2. 前記密閉端部（１２０，１３０）はそれぞれパイプ状突起（１２１，１３１）を有しており、前記放電容器（１００）を包囲する外部管（５０）が該パイプ状突起（１２１，１３１）に固定されている、請求項１に記載の片側ソケット型高圧放電ランプ。
3. 前記第１の密閉端部（１２０）の前記パイプ状突起（１２１）と前記外部管（５０）とは前記ランプソケット（４００）内に突入しており、これにより第１の電極（２０）に対する第１の電流供給部（２２）が前記パイプ状突起（１２１）と外部管（５０）によって包囲されており、
   前記第１の密閉端部（１２０）のパイプ状突起（１２１）のうち外部管（５０）から突き出た部分（１２２）の長さＣは、１．０ｍｍから１１．０ｍｍの範囲の値を有する、請求項２に記載の片側ソケット型高圧放電ランプ。
4. 前記ソケットフランジ（４２０）はプラスチックからなる、請求項１から３のいずれか一項に記載の片側ソケット型高圧放電ランプ。
5. 前記ランプソケット（４００）はプラスチックからなる、請求項１から４のいずれか一項に記載の片側ソケット型高圧放電ランプ。
6. 前記電極（２０，３０）の放電側端部間の間隔Ｂ−Ａは、３．２ｍｍから３．８ｍｍの範囲の値である、請求項１から５のいずれか一項に記載の片側ソケット型高圧放電ランプ。
7. 前記電極（２０，３０）の放電側端部間の光学的間隔は、３．６ｍｍから４．２ｍｍの範囲の値である、請求項１から６のいずれか一項に記載の片側ソケット型高圧放電ランプ。
8. 高圧放電ランプはハロゲン金属蒸気高圧放電ランプであり、少なくともキセノンと、ナトリウムおよびスカンジウムのハロゲン化物とを放電空間内に含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の片側ソケット型高圧放電ランプ。
9. 電力消費が２０Ｗから３５Ｗの範囲である車両前照灯として構成された、請求項１から８のいずれか一項に記載の片側ソケット型高圧放電ランプ。

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