JP2014103050A

JP2014103050A - 車両用電球

Info

Publication number: JP2014103050A
Application number: JP2012255661A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Inoue; 将一井上; Tatsumi Yoshida; 辰巳吉田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-06-05

Abstract

【課題】ガラス球管の材質に関わらず、振動耐久性を高めてフィラメントの変形や断線を防ぐことができる車両用電球を提供すること。
【解決手段】一端が絞り込まれた中空封止部としてのチップオフ部２ａが一端に形成されたガラス球管２の内部の密閉空間Ｓに、該ガラス球管２の他端封止部２ｂを貫通する複数本の給電線３，４，５と、該給電線３〜５に接続されたすれ違いビーム用フィラメント６と走行ビーム用フィラメント７を収容して成るハロゲン電球(車両用電球)１において、前記給電線３を延長し、その先端部を前記ガラス球管２のチップオフ部２ａの内部に挿入し、該先端部とチップオフ部２ａの内周との間に微小隙間δを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のヘッドランプ等の光源として使用されるハロゲン電球等の車両用電球に関するものである。

例えば、自動車の前端左右に配置されるヘッドランプの光源には、図４に示すようなハロゲン電球１０１が使用されている（例えば、特許文献１，２参照）。

即ち、図４は従来のハロゲン電球の正面図であり、図示のハロゲン電球１０１は、透明なガラス球管１０２を備えており、該ガラス球管１０２の一端（先端）には、小径に絞られた中空封止部としてのチップオフ部１０２ａが形成されている。そして、ガラス球管１０２の他端（基端部）も封止されており、該ガラス球管１０２の内部には密閉空間Ｓが形成され、この密閉空間Ｓには、窒素やアルゴン等の不活性ガスと微量のハロゲンが封入されている。

又、上記ガラス球管１０２の内部の密閉空間Ｓには、該ガラス球管１０２の基端部(図４の下端部)の封止部１０２ｂを貫通して平行に延びる３本の給電線１０３，１０４，１０５と、該給電線１０３＝１０５に接続されたすれ違いビーム用フィラメント１０６と走行ビーム用フィラメント１０７、すれ違いビーム用フィラメント１０６が発する光の一部を遮蔽して減光するシールドカップ１０８等が収容されている。尚、３本の給電線１０３〜１０５はブリッジガラス１０９によって互いに連結されている。

以上のように構成された従来のハロゲン電球１０１においては、車両走行中の振動によって給電線１０３〜１０５が封止部１０２ｂやブリッジガラス１０９を起点として共振し、共振によって発生する応力がすれ違いビーム用フィラメント１０６や走行ビーム用フィラメント１０７に集中し、これらのすれ違いビーム用フィラメント１０６や走行ビーム用フィラメント１０７の変形や断線を引き起こす可能性がある。

そこで、従来、図５に示すように、１本の給電線１０３を延ばし、その先端をガラス球管１０２のチップオフ部１０２ａに溶着させる構造（トップサポート方式）が提案されている。

特開平９−３２０５４４号公報実開昭６２−１８６３６６号公報

しかしながら、図５に示す構造（トップサポート方式）は、ガラス球管１０２を局部応力に対して強い石英ガラスで構成した場合に限り可能であって、局部応力に弱い硬質ガラス（アルミナ珪酸ガラス等）でガラス球管１０２を構成した場合には、給電線１０３とガラスとの熱膨張係数差によって生じる局部応力のために溶着部にクラックが発生するため、図５に示す構造（トップサポート方式）を採用することができない。

本発明は上記観点に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ガラス球管の材質に関わらず、振動耐久性を高めてフィラメントの変形や断線を防ぐことができる車両用電球を提供することに或る。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、一端が絞り込まれた中空封止部としてのチップオフ部が一端に形成されたガラス球管の内部の密閉空間に、該ガラス球管の他端封止部を貫通する複数本の給電線と、該給電線に接続されたフィラメントを収容して成る車両用電球において、前記給電線の少なくとも１本を延長し、その先端部を前記ガラス球管のチップオフ部の内部に挿入し、該先端部とチップオフ部内周との間に微小隙間を形成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ガラス球管内部の密閉空間に、前記フィラメントが発する光の一部を遮蔽するシールドカップを収容し、該シールドカップに前記給電線とは別の給電線を接続し、該給電線の先端部を前記ガラス球管のチップオフ部の内部に挿入し、該先端部とチップオフ部内周との間に微小隙間を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、給電線の少なくとも１本を延長し、その先端部をガラス球管のチップオフ部の内部に挿入し、該先端部とチップオフ部内周との間に微小隙間を形成したため、給電線の共振が抑えられ、共振に伴うフィレメントへの応力集中が避けられてフィラメントの変形や断線が防がれ、これによって振動耐久性が高められる。この場合、ガラス球管のチップオフ部に先端部が挿入される給電線は、その先端部がガラス球管のチップオフ部に溶着される訳ではなく、該先端部はフリーであって、これとチップオフ部の内周との間には微小隙間が形成されているため、ガラス球管の材質に関わらず、たとえ材質が硬質ガラスであっても、給電線とガラスの熱膨張係数差による局部応力がチップオフ部に発生することがなく、チップオフ部にクラックが生じる等の問題は発生しない。

本発明の実施の形態１に係る車両用電球の正面図である。図１のＡ部拡大詳細図である。本発明の実施の形態２に係る車両用電球の正面図である。本発明の実施の形態１に係る車両用電球の正面図である。本発明の実施の形態１に係る車両用電球の正面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る車両用電球の正面図、図２は図１のＡ部拡大詳細図であり、図示の車両用電球１は、自動車の前端左右に配置されるヘッドランプの光源として使用されるハロゲン電球であって、該ハロゲン電球１は、石英ガラスや硬質ガラスから成る透明なガラス球管２を備えており、このガラス球管２の一端（先端）には、小径に絞られた中空封止部としてのチップオフ部２ａが形成されている。そして、ガラス球管の他端（基端部）も封止されており、該ガラス球管３の内部には密閉空間Ｓが形成され、この密閉空間Ｓには、窒素やアルゴン等の不活性ガスと微量のハロゲンが封入されている。

又、上記ガラス球管２の内部の密閉空間Ｓには、該ガラス球管２の基端部(図４の下端部)の封止部２ｂを貫通して平行に延びる３本の給電線３，４，５と、該給電線３〜５に接続されたすれ違いビーム用フィラメント６と走行ビーム用フィラメント７、すれ違いビーム用フィラメント６が発する光の一部を遮蔽して減光するシールドカップ８等が収容されている。ここで、すれ違いビーム用フィラメント６の一端は導電性金属で構成された前記シールドカップ８を介して給電線３に接続され、他端は給電線５に接続されている。又、走行ビーム用フィラメント７の一端は給電線３に接続され、他端は給電線４に接続されている。尚、すれ違いビーム用フィラメント６と走行ビーム用フィラメント７はタングステン線によって構成され、３本の給電線３〜５はモリブデン、タングステン等によって構成されており、これらの給電線３〜５はブリッジガラス９によって互いに連結されている。

而して、本実施の形態においては、１本の給電線３は、途中で屈曲しながら図１の上方に向かって延びており、その先端部はガラス球管２のチップオフ部２ａの内部に挿入され、該先端部とチップオフ部２ａの内周との間には図２に示す微小隙間δが形成されている（セミトップサポート方式）。

ところで、以上のように構成されたハロゲン電球１に外部から振動が加えられた場合、すれ違いビーム用フィラメント６と走行ビーム用フィラメント７を含むマウントが共振するが、そのときに両フィラメント６，７に加わる応力は次式で表わされる。

振動応力（Ｎ）＝フィラメント重量（ｇ）×１０^−３×１９．７４
×（振動周波数（Ｈｚ））^２×振幅ｍｍ）×１０^−３
上式より、フィラメントに加わる応力を低く抑えて振動耐久性を高めるためには、フィラメント共振時の振幅を小さく抑えることが有効であることが分かる。

而して、本実施の形態では、前述のように１本の給電線３を延長し、その先端部をガラス球管２のチップオフ部２ａの内部に挿入し、該先端部とチップオフ部２ａの内周との間に微小隙間δを形成したため、給電線３〜５の共振が抑えられ、共振に伴う両フィレメント６，７への応力集中が避けられて両フィラメント６，７の変形や断線が防がれ、これによって振動耐久性が高められる。この場合、ガラス球管２のチップオフ部２ａに先端部が挿入される給電線３は、その先端部がガラス球管２のチップオフ部２ａに溶着される訳ではなく、該先端部はフリーであって、これとチップオフ部２ａの内周との間には微小隙間δが形成されているため、ガラス球管２の材質に関わらず、たとえ材質が硬質ガラスであっても、給電線３とガラスの熱膨張係数差による局部応力がチップオフ部２ａに発生することがなく、チップオフ部２ａにクラックが生じる等の問題は発生しない。

尚、給電線３の先端カット時に発生するカットバリはガラス球管２に局部応力を発生させてクラック発生の原因となる可能性があるため、給電線３の先端部をバレル研磨や放電加工してカットバリを除去しておくことが望ましい。

本発明の前記効果を検証するため、１２Ｖ３５／３５Ｗクラスのハロゲン電球の従来品と本実施の形態に係るもの（本発明品）に対して振幅（ｍｍ）、振動応力（Ｎ）、振動応力比（％）、振動耐久性（Ｇ）及び振動耐久性比（％）を比較したところ、表１に示すような結果が得られた。

表１に示す結果より、本発明品は従来品と比べて振幅が３．２９ｍｍから０．９ｍｍに抑えられ、この結果、振動応力が３．７６Ｎから１．１４Ｎへと３０％減少し、振動耐久性が４．５Ｇから８．５Ｇへと１８９％も高められた。

＜実施の形態２＞
次に本発明の実施の形態２を図３に基づいて以下に説明する。

図３は本発明の実施の形態２に係る車両用電球の正面図であり、本図においては図１に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態は、シールドカップ８に３本の給電線３〜５とは別の給電線１０を接続し、該給電線１０の先端部をガラス球管２のチップオフ部２ａの内部に挿入し、該先端部とチップオフ部２ａの内周との間に微小隙間を形成したことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態１のそれと同様である。

而して、本実施の形態においても、給電線１０の先端部をガラス球管２のチップオフ部２ａの内部に挿入し、該先端部とチップオフ部２ａの内周との間に微小隙間を形成したため、給電線３〜５，１０の共振が抑えられ、共振に伴う両フィレメント６，７への応力集中が避けられ、両フィラメント６，７の変形や断線が防がれて振動耐久性が高められるという前記実施の形態１と同様の効果が得られる。

尚、以上は本発明を自動車のヘッドランプの光源として使用されるハロゲン電球に対して適用した形態について説明したが、本発明は、自動車以外の自動二輪車等の車両に使用されるハロゲン電球、或いは他の任意の車両用電球に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１ハロゲン電球（車両用電球）
２ガラス球管
２ａガラス球管のチップオフ部
２ｂガラス球管の封止部
３〜５給電線
６すれ違いビーム用フィラメント
７走行ビーム用フィラメント
８シールドカップ
９ブリッジガラス
１０給電線
Ｓ密閉空間
δ 微小隙間

Claims

一端が絞り込まれた中空封止部としてのチップオフ部が一端に形成されたガラス球管の内部の密閉空間に、該ガラス球管の他端封止部を貫通する複数本の給電線と、該給電線に接続されたフィラメントを収容して成る車両用電球において、
前記給電線の少なくとも１本を延長し、その先端部を前記ガラス球管のチップオフ部の内部に挿入し、該先端部とチップオフ部内周との間に微小隙間を形成したことを特徴とする車両用電球。
前記ガラス球管内部の密閉空間に、前記フィラメントが発する光の一部を遮蔽するシールドカップを収容し、該シールドカップに前記給電線とは別の給電線を接続し、該給電線の先端部を前記ガラス球管のチップオフ部の内部に挿入し、該先端部とチップオフ部内周との間に微小隙間を形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用電球。