JP2771734B2

JP2771734B2 - 放電ランプ装置

Info

Publication number: JP2771734B2
Application number: JP16112892A
Authority: JP
Inventors: 優一長澤; 邦正望月; 幸男脇水
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JPH065257A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車用の光源として用
いられる放電ランプ装置に係り、特に絶縁性ベース前方
に配設されたアークチューブが紫外線遮蔽用グローブに
包囲された放電ランプ装置に関する。

【０００２】

【従来技術】近年の自動車用ヘッドランプの光源として
は、白熱ランプから光量の大きいハロゲンランプに移行
し、最近ではさらに光量が大きくかつ寿命の長い放電ラ
ンプが開発されつつある。図５は先に提案されているこ
の種の放電ランプ装置を示したもので、絶縁性ベース２
から突出する一対のリードサポート３，４によって放電
ランプ本体であるアークチューブ５の両端が支持された
構造となっている。アクチューブ５は、ガラス管中央の
密閉ガラス球５ａ内に電極６，６が対設され、ガラス管
には電極６，６に接続されたモリブデン箔７，７を封着
するピンチシール部５ｂ，５ｂが形成され、ピンチシー
ル部５ｂ，５ｂからはモリブデン箔７，７に接続された
リード線８，８が外部に導出し、このリード線８，８が
金属支持体８ａ，８ｂを介してリードサポート３，４に
溶接固定されている。またガラス球５ａ内には、発光物
質として水銀のほかに金属ハロゲン物質（例えば、ナト
リウム−タリウム−インジュウム系又はスカンジウム−
ナトリウム系）が含まれている。符号９はベース２に固
定保持された円筒形状の紫外線遮蔽用グローブで、アー
クチューブ５の発光から人体に有害な波長域および灯具
内の樹脂部品を劣化させる波長域の紫外線をカットする
ようになっている。そしてこの放電ランプ装置はリフレ
クター１のバルブ挿着孔１ａに挿着されて、ランプボデ
ィと前面レンズによって形成される灯室空間（図示せ
ず）内に配置される。

【０００３】

【発明の解決しようとする課題】しかし図５に示される
放電ランプ装置では、アークチューブ５の周囲が紫外線
遮蔽用グローブ９の開口端を介して灯室空間に連通して
いる。そしてヘッドランプ点灯時にはアークチューブ５
が高熱を発し灯室内が高温となるが、この高熱のためラ
ンプボディと前面レンズ間係合部をシールするために装
填されているシール剤や灯室空間内に設けられているＳ
ｉ系合成樹脂材からシリコンが低分子シロキサンとして
灯室空間に飛び出し、回遊し、高温度となるアークチュ
ーブの表面付近で大気中のＯ₂と結合し、アークチュー
ブの表面にＳｉＯ₂として付着する。この付着したＳｉ
Ｏ₂はアークチューブを白く曇らせ、アークチューブの
発光効率を低下させるという問題があった。

【０００４】また図６に示されるように、紫外線遮蔽用
グローブ９を前端部の閉塞された形状とし、ベース２の
前面に固定したセラミックディスクにグローブ開口端部
を接着してグローブ９内を密封し、アークチューブ５へ
のＳｉＯ₂の付着を防ぐ構造も提案されている。しか
し、グローブを接着する接着剤が経年変化し、グローブ
９とディスク間の気密性に不安があり、長期間の使用に
対し確実にＳｉＯ₂の付着を防止するまでには至ってい
ない。さらに紫外線遮蔽用グローブ９は、アークチュー
ブ５およびリードサポート３，４全体を包囲する構造で
あるため、放電ランプ装置が大型化する。さらにグロー
ブ９の前端部９ａはアークチューブの前方に位置し、リ
フレクター１で反射した光がこのグローブ前端部９ａで
散乱してグレア光となる虞れがある。またグローブ前端
部９ａで光がカットされて配光パターンの中心光度が不
足するという問題もある。

【０００５】本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、その目的は、アークチューブ表面にＳｉＯ
₂が折出しないコンパクトな放電ランプ装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る放電ランプ装置においては、不活性ガ
ス供給孔として作用しその後ピンチシール又はシュリン
クシールにより封止されるガラス管が前端部に連成され
た紫外線遮蔽用のキャップ型ガラス製グローブの後端開
口部を、アークチューブの後端部外周に連成したガラス
製フランジ部に溶着して、アークチューブを、アークチ
ューブを包囲一体化する紫外線遮蔽用グローブ内に密封
するとともに、アークチューブ先端から導出するリード
線をグローブ前端のガラス管封止部からグローブ外に導
出し、アークチューブ・グローブ結合体の後端部を絶縁
性ベースに固定保持し、前記グローブ前端から導出する
リード線を絶縁性ベースから前方に延出するリードサポ
ートに支持させるようにしたものである。

【０００７】また請求項２では、請求項１記載の放電ラ
ンプ装置において、前記アークチューブから導出するリ
ード線と、ガラス管封止部からグローブ外に導出するリ
ード線は、ガラス管封止部に封着されたモリブテン箔を
介して接続するようにしたものである。

【０００８】

【作用】キャップ型ガラス製グローブの後端開口部はア
ークチューブの外周に連成されたガラス製フランジ部に
溶着され、グローブ前端のガラス管はピンチシール又は
シュリンクシールにより封止されて、アークチューブの
周りはグローブで完全密封状態に保持される。

【０００９】このためアークチューブを包囲する紫外線
遮蔽用のグローブは、放電による発熱で灯室空間内に飛
び出した低分子シロキサン（Ｓｉ）の高温度となるアー
クチューブへの接近を妨げ、ＳｉＯ₂の生成およびＳｉ
Ｏ₂のアークチューブ表面への付着を妨げる。なおグロ
ーブはアークチューブと比べて表面温度が低いため、グ
ローブ近傍において灯室空間内の低分子シロキサン（Ｓ
ｉ）がＯ₂と結合する度合は少なく、さらにＳｉＯ₂とし
てグローブに付着することもない。

【００１０】また紫外線遮蔽用のグローブはアークチュ
ーブだけを包囲した構造であるため、リードサポートを
も包囲する従来構造に比べてコンパクトで、前後長さも
短い。請求項２では、シュリンクシール又はピンチシー
ルしたガラス管封止部内に封着されたモリブテン箔は非
常に薄くかつガラスと馴染みがよいので封止部の気密性
を確保する。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図２は本発明の実施例を示すもので、図１
は本発明の一実施例である放電ランプ装置の斜視図、図
２は同放電ランプ装置の縦断面図、図３および図４は同
放電ランプ装置の製造工程説明図である。

【００１２】これらの図において、放電ランプ装置は、
アークチューブ１０とこのアークチューブ１０を包囲す
る紫外線遮蔽用のアウターチューブであるグローブ２０
とが一体化されたアークチューブ・グローブ結合体Ａ
と、アークチューブ・グローブ結合体Ａの後端部を支持
するアークチューブ支持ベースである絶縁性ベース３０
と、この絶縁性ベース３０から前方に延出してアウター
チューブ・グローブ結合体Ａの前端部を支持するリード
サポート４０とから主として構成されている。

【００１３】アークチューブ１０は、円パイプ形状の石
英ガラス管の前端部寄り及び後端部寄りがピンチされ
て、放電空間を形成する楕円体形状の密閉ガラス球１２
の両端部に横断面矩形状のピンチシール部１３ａ，１３
ｂが形成された構造で、ガラス球１２内には始動用希ガ
ス，水銀及び金属ハロゲン化物（例えばナトリウム・タ
リウム−インジュウム系発光物質）が封入されている。
密閉ガラス球１２内にはタングステン製の放電電極１５
ａ，１５ｂが対向配置されており、放電電極１５ａ，１
５ｂはピンチシール部１３ａ，１３ｂに封着されたモリ
ブデン箔１６ａ，１６ｂに接続され、ピンチシール部１
３ａ，１３ｂの端部からはモリブデン箔１６ａ，１６ｂ
にそれぞれ接続されたモリブテン製リード線１８ａ，１
８ｂが導出し、リード線１８ｂは非ピンチシール部であ
る円パイプ形状部１４ｂを挿通して外部に延びている。
一方、前端側リード線１８ａは、紫外線遮蔽用グローブ
２０前端のシール部２２に封着されたモリブテン箔１６
ｃを介してグローブ前方に導出するモリブテン製リード
線１８ｃに接続され、このリード線１８ｃは、リードサ
ポート４０の先端に固定された金属支持体４１に接続さ
れている。またアークチューブ１０の後端部の円パイプ
形状部１４ｂにはガラス製ディスクが溶着一体化されて
フランジ部２４が形成され、このディスク（フランジ
部）２４にグローブ２０の開口端部が溶着一体化され
て、アークチューブ・グローブ結合体Ａが構成されてい
る。

【００１４】アークチューブ１０を包囲する紫外線遮蔽
用のガラス製グローブ２０は、球形の先端部にシール部
２２が突設されたキャップ型で、グローブ後端開口部が
アークチューブ１０の後端部に周設されたガラス製ディ
スク（フランジ部）２４に溶着されて、アークチューブ
１０を包囲した構造となっている。ガラス製グローブ２
０の外側にはＺｎＯなどの紫外線カット作用のある紫外
線遮蔽膜がコーティングされており、アークチューブ１
０の放電部の発光から人体や灯具構成部材に有害な波長
域の紫外線をカットするようになっている。

【００１５】グローブ先端のシール部２２は、当初は図
３（ｅ）に示されるように、ガラス管２１により構成さ
れているが、このガラス管２１内にリード線１８ａに接
続した、モリブデン箔１６ｃとリード線１８ｃからなる
リード線アッシー１７を挿通させた状態で、ガラス管２
１をシュリンクシールすることによって、シール部２２
が形成される。モリブテン箔１６ｃはガラスとの馴染み
がよく、通電路であるリード線アッシー１７を封着した
ガラス管封止部における気密性を確保できる。さらにガ
ラス製アークチューブ１０とガラス製ディスク（フラン
ジ部）２４，ガラス製ディスク（フランジ部）２４とガ
ラス製グローブ２０が溶着により一体化されて、それぞ
れの接合部の気密性が確保されている。そして完全密閉
状態とされたグローブ２０内には不活性ガスが封入され
ており、この不活性ガスの断熱作用により、グローブ２
０の表面温度が低く抑えられるようになっている。この
ため放電ランプ装置の点灯中に、温度が上昇することに
よって、ヘッドランプ構成部材であるランプボディと前
面レンズとの係合部に装填されているシール剤や灯室空
間内のシリコン系合成樹脂材から飛び出した低分子シロ
キサンは、表面温度の低いグローブ２０と接触はして
も、表面温度の高いアークチューブ１０とは接触できな
いので、ＳｉＯ₂の生成が抑制されるとともに、たとえ
生成されたとしても生成されたＳｉＯ₂がアークチュー
ブに付着するおそれもない。従って、アークチューブ１
０が白く曇って発光効率を低下させるという従来のよう
な不具合はない。

【００１６】またグローブ２０にはＺｎＯ等の紫外線を
カットするための紫外線遮蔽膜がコーティングされてお
り、この紫外線遮蔽膜の耐久性は高温となると低下する
傾向にあるが、グローブ２０内の不活性ガスの断熱作用
によって紫外線遮蔽膜の温度の上昇が抑えられるので、
紫外線遮蔽膜の耐久性も保証される。なお符号２６はリ
ード線１８ａに溶接固定され、グローブ２０内の不純物
成分（例えばＨ₂，Ｏ₂等のガス）を吸着除去するゲッタ
ーである。

【００１７】絶縁性ベース３０は合成樹脂の一体成形体
で、ベース３０の前面にはインサート成形されたリード
サポート４０が前方に延出している。ベース３０の前面
にはねじ３２によってセラミックディスク３４が固定さ
れ、ベース３０の前面に形成されたアークチューブ係合
孔３１にアークチューブ後端部が係合するとともに、ア
ークチューブ・グローブ結合体Ａのフランジ部２４相当
領域がセラミックディスク３４に無機系接着剤３６によ
って固定されている。そしてアークチューブ後端側のリ
ード線１８ｂは、アークチューブ係合孔３１の底面に設
けられている小孔３１ａからベース背面側に導出し、ベ
ース３０の背面側に突設されたコネクターの一部である
端子３７に溶接されている。

【００１８】一方、アークチューブ前端側のリード線１
８ａは、グローブ２０の前端シール部２２内に封着され
ているモリブテン箔１６ｃに接続され、モリブテン箔１
６ｃからモリブデン製リード線１８ｃがグローブ２０外
に導出している。そしてこのリード線１８ｃにはリード
サポート４０の先端に固定された金属支持体４１にスポ
ット溶接により接続され、この前端側リード線１８ａへ
の通電路として作用するリードサポート４０は、ベース
３０内にて屈曲し、ベース背面側に突出してコネクター
の一部である端子３８を構成している。符号４２はリー
ドサポート４０に外嵌した放電防止用のセラミック製パ
イプである。端子３７，３８にはそれぞれ給電用コード
Ｃ₁，Ｃ₂が接続され、端子３７，３８間にはベース３０
から二股隔壁３９が延出し、二股隔壁３９にはコードＣ
₁，Ｃ₂を挿通保持するプラグカバー５０側の隔壁５２が
係合して、両端子３７，３８間の放電を防止する構造と
なっている。

【００１９】また符号４６は絶縁性ベース３０の周縁部
に固定されている焦点リングである。放電ランプ装置を
リフレクターのバルブ挿着孔に位置決めする際の基準当
接部である焦点リング４６と絶縁性ベース３０とは、両
部材４６，３０の付き合わせ面に金属リング４７が介在
されて、周方向及び軸方向（図２に示す左右方向）に相
対スライドできる構造であるが、放電部である密閉ガラ
ス球１２と焦点リング４６とを軸方向及び周方向に位置
決めした位置において、高周波誘導加熱により金属リン
グ４７を加熱して両部材３０，４６の付き合わせ面を溶
着一体化するようになっている。

【００２０】次に本実施例の放電ランプ装置の製造工程
を図３および図４に基づいて説明する。まず図３（ａ）
に示すアークチューブ１０を用意し、図３（ｂ）に示す
ように、モリブテン箔１６ｃとリード線１８ｃの一体化
されたリード線アッシー１７をアークチューブ前端側リ
ード線１８ａに接続する。さらに図３（ｃ）に示すよう
に、リード線１８ａにゲッター２６を接続するととも
に、図３（ｄ）に示すように、ガラス製のディスク（フ
ランジ部）２４をＣＯ₂レーザ等の熱源によってアーク
チューブ後端部に溶着する。

【００２１】次に図３（ｅ）に示すように、紫外線遮蔽
用グローブ２０をアークチューブ１０の上方から被せ、
リード線アッシー１７をグローブ先端に連成されている
ガラス管２１内に挿通し、グローブ２０の下端開口部を
ディスク（フランジ部）２４に係合させ、グローブ２０
とディスク（フランジ部）２４とをＣＯ₂レーザ等の熱
源によって溶着する。

【００２２】次に図４（ａ）に示すように、ガラス管２
１を介してグローブ２０内を真空に排気し、次いで不活
性ガスを注入し、グローブ２０内を不活性ガスで置換す
るとともに、シュリンクシールによりガラス管２１を封
止してシール部２２とする。次に図４（ｂ）に示すよう
に、前面にセラミックディスク３４が固定され、かつリ
ードサポート４０が突設された絶縁性ベース３０を用意
し、アークチューブ後端部をチューブ係合孔３１に挿入
してセラミックディスク３４にアークチューブ・グロー
ブ結合体Ａの後端部を接着固定する。このときアークチ
ューブ後端側リード線１８ｂは小孔３１ａからベース３
０の背面側に突出させておく。さらにリードサポート４
０の前端に固定した金属支持体４１に、グローブ前端か
ら導出するリード線１８ｃをスポット溶接する。

【００２３】次に図４（ｃ）に示すように、ベース３０
の背面側に端子３７を螺着し、この端子３７にリード線
１８ｂをスポット溶接する。さらに端子３７、およびリ
ードサポート４０のベース後方突出部である端子３８に
コードＣ₁，Ｃ₂を接続するとともに、プラグカバー５０
をベース３０に係合させ、両部材５０，３０の係合部に
金属リング４７を環装する。次に図４（ｄ）に示すよう
に、焦点リング４６を装着し、焦点リング位置を調整す
るアライニングを行い、適正位置において高周波誘導加
熱によりプラグカバー５０とベース３０と焦点リング４
６とを一体化する。

【００２４】なお前記した実施例では、ガラス管封止部
であるシール部２２をシュリンクシールにより形成する
ようになっているが、ピンチシールにより形成してもよ
い。また前記実施例では、アークチューブの前端側リー
ド線（モリブデン線）１８ａをガラス管封止部２２内に
封着したモリブテン箔１６ｃを介してリード線１８ｃに
接続した構造となっているが、グローブ２０を、前記し
た実施例で示す石英ガラス製（線膨張係数５．０×１０
⁷からモリブデン線の線膨張係数(５２×１０ ⁷）に近
い硬質ガラス製（線膨張係数４３×１０ ⁷)に変え、リ
ード線（モリブデン線）１８ａを直接封止部２２で封着
し、リード線１８ａをそのままグローブ前方に導出させ
る構造としてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
係る放電ランプ装置によれば、アークチューブは紫外線
遮蔽用グローブによって包囲され、完全な密閉状態に保
持されているので、点灯による灯室内の温度の上昇によ
り灯室空間内に飛び出した低分子シロキサンが高温度の
アークチューブの表面近傍に回遊することがなく、Ｓｉ
Ｏ₂の生成およびこのＳｉＯ₂のアークチューブへの付着
が抑制されて、アークチューブの発光率の低下が防止さ
れる。なおグローブの表面温度はアークチューブに比べ
て低いので、Ｓｉ（低分子シロサキン）の酸化反応が抑
制され、ＳｉＯ₂のグローブへの付着もない。

【００２６】また紫外線遮蔽用のグローブはリードサポ
ートを包囲することなくアークチューブだけを包囲した
構造であるため、従来構造に比べて非常にコンパクトで
ある。また従来のグローブに比べて短いため、従来構造
のようにリフレクターでの反射光がグローブ前端部で散
乱してグレア光となったり、グローブ先端で光がカット
されて配光パターンの中心部の光度が不足するといった
不具合がない。またリードサポートは、グローブ内に設
けられた従来構造のように紫外線にさらされることがな
いので、変性しにくくそれだけリードサポートの耐久性
も確保される。

【００２７】アークチューブの高温状態がアークチュー
ブを取り囲む不活性ガス雰囲気によって断熱されて紫外
線遮蔽用グローブに伝えられるため、グローブに形成さ
れている紫外線遮蔽膜の耐久性が低下することが抑制さ
れる。またアークチューブはグローブ内の断熱雰囲気下
におかれて一定の動作温度を保持できるので、ヘッドラ
ンプの光束や色や温度等の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である放電ランプ装置の
斜視図

【図２】同放電ランプ装置の縦断面図

【図３】同放電ランプ装置の製造工程を示す図で、紫外
線遮蔽用グローブ内にアークチューブを固定するまでの
工程を説明する図

【図４】同放電ランプ装置の製造工程を示す図で、紫外
線遮蔽用グローブ先端部をシュリンクシールする工程か
ら放電ランプ装置が出来上がるまでの工程を説明する図

【図５】先に提案されている放電ランプ装置の縦断面図

【図６】先に提案されている他の放電ランプ装置の縦断
面図

【符号の説明】

１０放電ランプ本体であるアークチューブ１２放電部である密閉ガラス球１３ａ，１３ｂピンチシール部１４ｂ円筒形状部１５ａ，１５ｂ放電電極１８ａアークチューブ前端側に導出するリード線１８ｃグローブ前端部から導出するリード線２０紫外線遮蔽用グローブ２１紫外線遮蔽用グローブ先端に形成されたガラス管２２ガラス管封止部であるシール部３０絶縁性ベース３４セラミックディスク３６接着剤４０リードサポートＡアークチューブ・グローブ結合体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−233853（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−318065（ＪＰ，Ａ) 特開平１−292740（ＪＰ，Ａ) 実開平３−104949（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 61/34 H01J 61/35 H01J 61/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】不活性ガス供給孔として作用しその後ピ
ンチシール又はシュリンクシールにより封止されるガラ
ス管が前端部に連成された紫外線遮蔽用のキャップ型ガ
ラス製グローブの後端開口部が、アークチューブの後端
部外周に連成されたガラス製フランジ部に溶着されて、
アークチューブがアークチューブを包囲一体化する紫外
線遮蔽用グローブ内に密封されるとともに、アークチュ
ーブ先端から導出するリード線がグローブ前端のガラス
管封止部からグローブ外に導出し、アークチューブ・グ
ローブ結合体の後端部が絶縁性ベースに固定保持され、
前記グローブ前端から導出するリード線が絶縁性ベース
から前方に延出するリードサポートに支持されたことを
特徴とする放電ランプ装置。
【請求項２】前記アークチューブから導出するリード
線と、ガラス管封止部からグローブ外に導出するリード
線は、ガラス管封止部に封着されたモリブテン箔を介し
て接続されていることを特徴とする請求項１記載の放電
ランプ装置。