JP3162680B2 - 車両用前照灯の放電管用口金 - Google Patents
車両用前照灯の放電管用口金Info
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Description
前照灯用として今後使用が拡大すると考えられる放電管
(ディスチャージランプ、キセノンアークランプまたは
略してHIDとも称される。)の口金の構造に関する。
ンフィラメント電球を用いるのが一般的であったが、最
近ではハロゲンサイクルを利用してバルブ壁の黒化現象
を防止し、ランプの寿命を左右するフィラメントの消耗
を防止するようにした高効率のハロゲンランプ(よう素
球)を用い、この点光源に近いハロゲンランプの周りに
適当な反射鏡を配設することにより高精度に集光した所
謂プロジェクター式前照灯やマルチリフレクター式前照
灯が乗用車をはじめとする各種車両に汎用されるに至っ
ている。
(poiyellipsoid;多楕円体)、及びDE(three dimen
sional ellipsoid;三次元楕円体)の二種のシステムの
規格が設定されており、マルチリフレクター式前照灯は
MS(mulch surface)を用いている。
されているハロゲンランプは、印加電圧が12Vという
低い電圧で点灯するので絶縁対策を特段必要とせず、消
費電力は概ね55Wであり、発光効率は約1550ルー
メン/ワット(lm/W)、平均寿命は400時間程度
である。そして、Hー1タイプ、H−4タイプ、HBー
4タイプ、H−7タイプ等と称される数種類の仕様が設
定され、各々について照明装置側の口金装着部(受金と
もいう)及びハロゲンランプ側の口金の形状・寸法が規
格化されている。
ランプの口金の形状・主要寸法の規格を図6に示し、こ
れに対応する照明装置側の口金装着部(受金)の嵌合形
状・寸法の規格を図7に示す。また、図8は上記Hー1
タイプのハロゲンランプと口金及び照明装置における口
金装着部の構造例を示す斜視図である。
1タイプのハロゲンランプ1の口金2は支柱部分3(樹
脂製または金属製)と、金属製の円形のフランジ部4
(マイナス電極端子を兼ねる)と、プラス電極端子5
と、絶縁樹脂Zと、からなる構成であり、フランジ部4
の2つの突起6a、6bと切欠部分Kを設けて以下の照
明装置7側の口金装着部8と嵌合して位置決めがなされ
るようになっている。
ンランプ1と口金2の支柱部分3が挿入される挿入孔9
及び前記2つの突起6a、6bに対応する位置決め用の
孔13a及び切欠溝13bと、フランジ部4の口金装着
部8に対する基準面Sを与える3つの小突起10a、1
0b、10cが配設されている。そして、前記挿入孔9
に挿入されたハロゲンランプ1の口金2のフランジ部4
は突起6a、6bが孔13a及び切欠溝13bにそれぞ
れ嵌合して位置決めされ、且つバネ11でプラス電極端
子5のある側の面を押圧されることにより口金装着部8
に固定される。なお、口金装着部8の鈎部12はバネ1
1の係止用である。
ゲンランプを用いた車両用前照灯に代わる次世代の車両
用前照灯として放電管の採用が現在検討され、一部では
実施段階にある。
/ワットの高効率であって、前述のハロゲンランプ1よ
りも約2倍の大きな光束が得られ、且つ車両用としては
消費電力が35W程度で済み、寿命も4倍以上なので省
エネルギーに最適であって、真に車両用前照灯として理
想的な光源である。
〜22000ボルトの高電圧印加を必要とするので、車
両用前照灯として採用するに当たり、十全な絶縁対策
(リーク放電防止対策)が必須である。この絶縁対策と
しては1000V当たり1mmの絶縁距離(プラス/マ
イナス電極間の絶縁体表面に沿っての最短距離)を確保
するように口金を設計することが必要とされている。
4号公報にて開示されたように、上記ハロゲンランプを
用いたプロジェクター式ヘッドライト照明装置における
規格化された口金装着部の形状寸法に適合して装着可能
な絶縁材からなる車両用前照灯の放電管用口金を開発し
た。
電管用口金は、高耐圧化を図りつつ既存のハロゲンラン
プを光源とするプロジェクター式ヘッドライト等の照明
装置における口金装着部の形状寸法に適合するようにし
て、直ちに現行のハロゲンランプに代えて放電管を照明
装置に採用可能にした点で画期的な発明であるが、その
スムーズな適用を図るにおいて幾つかの不具合もしくは
一層改善すべき点が見られた。
そ2万ボルトという高電圧を印加するため、上記放電管
用口金では仕切り壁を設けた2重構造として最短絶縁距
離を長くする工夫が為されており、構造的にやや複雑に
なりコストが嵩むこと。(ロ)口金が十分な耐圧を確保
しても該口金からプラス/マイナスの電源ケーブルが各
々引き出されている構造であり、自動車の製造工程にお
いて外部のプラグまたは高電圧発生回路に直に溶接され
ることになるので、溶接による導電接続部分の信頼性に
不安が残ること。(ハ)自動車の製造における照明装置
を含む電装部品の安全性向上・品質の均一化及び電装部
品の組立や修理の簡易化が要請されることから、上記車
両用前照灯の放電管用口金においても、取り付け/取り
外しの簡素化、安全性の向上、信頼性の向上を図る必要
があること。(ニ)前記放電管用口金では、図8のハロ
ゲンランプ1の口金2のような支柱部分3が無く、単に
放電管と紫外線カットガラス管が口金の筒穴に嵌合して
いるだけなので、照明装置の口金装着部への取り付けの
際に放電管と紫外線カットガラス管がその筒穴との境の
根元部分から折れやすいという取り扱い上の問題点があ
ること等が判明したのである。
であり、従来のハロゲンランプを光源とする車両用前照
灯の照明装置に用いられているハロゲンランプH−1、
H−4、HB−4、H−7等に代えて、放電管をそのま
ま当該照明装置に容易に装着でき、且つ電源ケーブルの
接続がワンタッチで行うことができるようにした安全且
つ信頼性の高い構造の車両用前照灯の放電管用口金を提
供するものである。
明装置における口金装着部の形状寸法に適合して装着可
能な絶縁材からなる放電管用口金において、前記照明装
置の口金装着部の所定の嵌め合せに適合する形状である
とともに放電管及びそのプラス電極リード線と前記放電
管の周囲を囲む紫外線カットガラス管を挿入するための
挿通孔及びマイナス電極リード線を挿通した細管を挿入
固定するための小孔を設けたフランジ部と、前記フラン
ジ部に対して10〜40mm離間するとともに前記放電
管のプラス/マイナス電極リード線と外部電源供給ケー
ブルとの接続電極を設けたコネクター部と、前記フラン
ジ部とコネクター部を一体に連結するとともに前記放電
管のプラス/マイナス電極リード線を前記フランジ部か
ら前記コネクター部の接続電極まで導出する前記挿通孔
と小孔が穿設された筒状部と、で構成され、且つ前記フ
ランジ部及び筒状部の挿通孔に10〜30mmの深さに
嵌挿されるとともに一端に紫外線カットガラス管の根元
部分を抱持する冠状フランジ部を配設した筒形の絶縁プ
ラグを備えることを特徴とする車両用前照灯の放電管用
口金を提供することにより、上記目的を達成する。 (2) ハロゲンランプを光源とする車両用前照灯の照
明装置における口金装着部の形状寸法に適合して装着可
能な絶縁材からなる放電管用口金において、前記照明装
置の口金装着部の所定の嵌め合せに適合する形状である
とともに放電管及びそのプラス電極リード線と前記放電
管の周囲を囲む紫外線カットガラス管を挿入するための
挿通孔及びマイナス電極リード線を挿通した細管を挿入
固定するための小孔を設けたフランジ部と、前記フラン
ジ部に対して10〜40mm離間するとともに前記放電
管のプラス/マイナス電極リード線と外部電源供給ケー
ブルとの接続電極を設けたコネクター部と、前記フラン
ジ部とコネクター部を一体に連結するとともに前記放電
管のプラス/マイナス電極リード線を前記フランジ部か
ら前記コネクター部の接続電極まで導出する前記挿通孔
と小孔が穿設された横断面形状が略楕円形でその短直径
が8〜11mmである筒状部と、を備えることを特徴と
する車両用前照灯の放電管用口金を提供することによ
り、上記目的を達成する。
管用口金の実施の形態について図面に基づいて詳細に説
明する。
明装置に代替適合する放電管用口金の構造を説明するた
めの斜視図である。
明装置に代替適合する放電管用口金の正面図、平面図、
及びAーA′断面断面を示す図である。
明装置に代替適合する放電管用口金及び放電管の形状・
設計寸法を示す図である。
照明装置に代替適合する放電管用口金及び放電管の形状
・設計寸法を示す図である。
明装置に代替適合する放電管用口金及び放電管の形状・
設計寸法を示す図である。
電管用口金40は、図8に示されるようなハロゲンラン
プを光源とする車両用前照灯の照明装置7における口金
装着部8の規格化された嵌合の形状寸法(図7参照)に
適合して装着可能な絶縁材からなることを前提として、
口金の構造を、前記照明装置7の口金装着部8の所定の
嵌め合せに適合する形状であるとともに放電管15及び
そのプラス電極リード線16と前記放電管15の周囲を
囲む紫外線カットガラス管17を挿入するための挿通孔
18及びマイナス電極リード線19を挿通したセラミッ
ク細管20を挿入固定するための小孔21を設けたフラ
ンジ部22と、前記フランジ部22に対して離間距離Y
=10〜40mm離間するとともに前記放電管15のプ
ラス/マイナス電極リード線16、19と外部電源供給
ケーブル(図示略)との接続電極24、25を設けたコ
ネクター部26と、前記フランジ部22とコネクター部
26を一体に連結するとともに前記放電管15のプラス
/マイナス電極リード線16、19を前記フランジ部2
2から前記コネクター部26の接続電極24、25まで
導出する前記挿通孔18と小孔21が穿設された筒状部
28と、を備えることを特徴とする。なお、上記コネク
ター部26の形状と寸法は規格化された外部コネクター
と雌雄合致するものとする。また、口金40全体の材質
はPPS(ポニフェニレンスルフィド)樹脂、PI(ポ
リイミド)樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレー
ト)樹脂等の絶縁性、耐熱性に優れた樹脂製が好まし
い。
電極リード線16、19間のリーク放電耐圧が上記フラ
ンジ部22とコネクター部26との離間距離Yを適宜設
定することで必要十分に取れ(好ましくは15〜25m
m程度)、且つコネクター部26に合致する外部コネク
ターをコネクター部26の周囲に突出する2つの係止突
起27(図2の(a)参照)に係止することで容易に且
つ確実に脱着できることになり、外部の高電圧発生回路
(バラストとも称される)との導電接続が容易、且つ信
頼性の高いものとなる。これは照明装置の安全性向上・
品質の均一化及び放電管の取り替え、修理の簡易化が実
現することを意味する。
電管用口金40では、上記構造に加えてフランジ部22
及び筒状部28の挿通孔18に10〜30mmの深さH
に嵌挿されるとともに一端に紫外線カットガラス管17
の根元部分Nを抱持する冠状フランジ部31を配設した
筒形の絶縁プラグ30を前記挿通孔18に嵌挿して備え
ることを特徴とする。
(メタケイ酸マグネシウム(MgO・SiO2)を主結
晶相とする絶縁性が高く緻密質の磁器)等のセラミック
材であり、プラス電極リード線16を挿通する貫通孔3
2が設けられており、筒部33の長さ即ち、深さHを1
0〜30mmとすることで、セラミック細管20と合わ
せてマイナス電極リード線19との最短絶縁距離(樹脂
ないしセラミックの表面に沿って測られる最短距離)を
23mm以上にすることができる。
最短絶縁距離が一層長くなってリーク放電耐圧が高くな
り、且つ冠状フランジ部31が放電管15と紫外線カッ
トガラス管17の根元部分Nを抱持して保護するので、
照明装置への装着の際の折れやすいという取り扱い上の
問題点が解消される。なお、上記絶縁プラグ30の一端
の冠状部31(及び筒部33)は図1に示されるように
2側面が削られており、図8ないし図示7における口金
装着部の挿入口9に嵌合する寸法になっている。
ランプのH−1タイプを使用する従来の照明装置7にお
ける口金装着部8では、放電管用口金40を固定するた
めに図7に示されるようなバネ11を使用しているのが
一般である。したがって、前記筒状部28の横断面形状
が単純な円形では該筒状部28がバネ11の邪魔になっ
てバネ11による係止固定が不可能となる。そこで、本
放電管用口金40をH−1タイプのハロゲンランプと代
替可能にするためには、前述の車両用前照灯の放電管用
口金40において、特に、図1から判るように筒状部2
8の横断面形状が略楕円形(挿通孔18と小孔21を内
包することを条件とする)としてその短直径Φyが8〜
11mmと薄い幅にしてバネ11が該短直径Φyの箇所
を両脇から挟むような位置に設定加工してある。上記構
造により既存のH−1タイプのハロゲンランプの照明装
置に直接に放電管用口金40を装着することが可能にな
り、且つ図示しない外部コネクターによって容易に高電
圧発生回路とのケーブル接続が可能になるのである。
H−1タイプのハロゲンランプの場合への適用を例に詳
述したが、本発明者によれば、放電管15の寸法を鑑み
てH−1タイプの場合の放電管用口金40の詳細な設計
寸法は図3に示した寸法となった。ここにコネクター部
26の直径は汎用の外部コネクターに合わせて18mm
とした。図中のLCLは光中心距離を表す。
のタイプでも同様である。例えばねじ込みロック式のH
B−4タイプのハロゲンランプの口金装着部や、H−1
タイプと同様のバネ止め式のH−7タイプのハロゲンラ
ンプの口金装着部の形状寸法規格に適合するように本発
明に係る放電管用口金を設計すると、前者は図4に示さ
れる設計寸法に、後者は図5に示される設計寸法になっ
た。なお、ヘッドライト用の放電管15及び紫外線カッ
トガラス管17はタイプの別なく同寸法であり、使用す
る外部コネクターはH−1タイプと同一のものとしてコ
ネクター部26の形状寸法は共通とした。
26の形状寸法は使用する外部コネクターに合わせて適
宜設計されるべきものであり、上記実施の形態に限定さ
れるものではない。
金は上記のように構成されているため、以下に記載する
効果を有する。
車両用前照灯の照明装置の口金装着部の寸法規格に適合
するので、前照灯のハロゲンランプから放電管への切換
採用をスムーズに行なうことができるという優れた効果
を有する。
で、ワンタッチで外部コネクターとの接続が可能にな
り、作業性が向上する。
細くなっている根元部分が絶縁プラグの冠状部分にて抱
持されているので、折れにくく照明装置への脱着が安全
に行えるという優れた効果を有する。
現行の車両用前照灯の照明装置のハロゲンランプH−1
タイプの口金装着部に適合するとともに、固定のための
バネがそのまま利用できるので取り付けが簡単である。
替適合する放電管用口金の構造を説明するための斜視図
である。
替適合する放電管用口金の正面図、平面図、及びAー
A′断面断面を示す図である。
替適合する放電管用口金及び放電管の形状・設計寸法を
示す図である。
代替適合する放電管用口金及び放電管の形状・設計寸法
を示す図である。
替適合する放電管用口金及び放電管の形状・設計寸法を
示す図である。
金の規格寸法形状を示す図である。
金装着部(受金)の規格寸法を示す図である。
用前照灯の照明装置における口金装着部の構造例を示す
斜視図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ハロゲンランプを光源とする車両用前照
灯の照明装置における口金装着部の形状寸法に適合して
装着可能な絶縁材からなる放電管用口金において、 前記照明装置の口金装着部の所定の嵌め合せに適合する
形状であるとともに放電管及びそのプラス電極リード線
と前記放電管の周囲を囲む紫外線カットガラス管を挿入
するための挿通孔及びマイナス電極リード線を挿通した
細管を挿入固定するための小孔を設けたフランジ部と、 前記フランジ部に対して10〜40mm離間するととも
に前記放電管のプラス/マイナス電極リード線と外部電
源供給ケーブルとの接続電極を設けたコネクター部と、 前記フランジ部とコネクター部を一体に連結するととも
に前記放電管のプラス/マイナス電極リード線を前記フ
ランジ部から前記コネクター部の接続電極まで導出する
前記挿通孔と小孔が穿設された筒状部と、で構成され、
且つ前記フランジ部及び筒状部の挿通孔に10〜30m
mの深さに嵌挿されるとともに一端に紫外線カットガラ
ス管の根元部分を抱持する冠状フランジ部を配設した筒
形の絶縁プラグを備えることを特徴とする車両用前照灯
の放電管用口金。 - 【請求項2】 ハロゲンランプを光源とする車両用前照
灯の照明装置における口金装着部の形状寸法に適合して
装着可能な絶縁材からなる放電管用口金において、 前記照明装置の口金装着部の所定の嵌め合せに適合する
形状であるとともに放電管及びそのプラス電極リード線
と前記放電管の周囲を囲む紫外線カットガラス管を挿入
するための挿通孔及びマイナス電極リード線を挿通した
細管を挿入固定するための小孔を設けたフランジ部と、 前記フランジ部に対して10〜40mm離間するととも
に前記放電管のプラス/マイナス電極リード線と外部電
源供給ケーブルとの接続電極を設けたコネクター部と、 前記フランジ部とコネクター部を一体に連結するととも
に前記放電管のプラス/マイナス電極リード線を前記フ
ランジ部から前記コネクター部の接続電極まで導出する
前記挿通孔と小孔が穿設された横断面形状が略楕円形で
その短直径が8〜11mmである筒状部と、を備えるこ
とを特徴とする車両用前照灯の放電管用口金。
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