JP3634692B2

JP3634692B2 - Discharge bulb

Info

Publication number: JP3634692B2
Application number: JP28940099A
Authority: JP
Inventors: 伸一入澤; 毅史福代; 由隆大島; 優一長澤
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2019-10-12
Also published as: JP2001110358A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、車両用前照灯に用いられる放電バルブ、特にアークチューブをシュラウドチューブで略同心状に囲むように構成された放電バルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放電バルブは高輝度照射が可能なことから、近年では車両用前照灯等にも多く用いられるようになってきている。
【０００３】
車両用前照灯等に用いられる放電バルブとしては、図５に示すように、アークチューブ１０２とシュラウドチューブ１０４と絶縁プラグ１０６とを備えたものが知られている。アークチューブ１０２は、水平方向に延びる細長ガラス管の軸線Ａｘ方向中間部に略楕円球状の発光管部１０２ａが膨出形成されるとともにその軸線Ａｘ方向両側に１対のピンチシール部１０２ｂが形成されてなり、また、シュラウドチューブ１０４は、アークチューブ１０２を略同心状に囲むようにして軸線Ａｘ方向に延び、その軸線Ａｘ方向両端部においてアークチューブ１０２に溶着されている。そして、絶縁プラグ１０６は、これらアークチューブ１０２およびシュラウドチューブ１０４を固定支持するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この放電バルブにおいては、シュラウドチューブ１０４がその軸線Ａｘ方向両端部においてアークチューブ１０２に溶着されているので、その溶着という工法の特性上、双方の位置関係にある程度のバラツキが不可避的に生じてしまう。そしてこの放電バルブは、アークチューブ１０２の発光管部１０２ａとシュラウドチューブ１０４とが近接しているので、上記バラツキにより最悪の場合には発光管部１０２ａとシュラウドチューブ１０４とが接触してしまうこともある。
【０００５】
しかしながら、このように発光管部１０２ａとシュラウドチューブ１０４とが接触している放電バルブを使用した場合には、点灯中に発光管部１０２ａが破裂してしまうという問題がある。
【０００６】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、アークチューブをシュラウドチューブで略同心状に囲むように構成された、車両用前照灯に用いられる放電バルブにおいて、点灯中にアークチューブの発光管部が破裂してしまうおそれをなくすことができる放電バルブを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、発光管部が破裂する原因の解明結果に基づき、発光管部の所定部位におけるシュラウドチューブとのクリアランスに工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る放電バルブは、
車両用前照灯に用いられる放電バルブであって、
水平方向に延びる細長ガラス管の軸線方向中間部に略楕円球状の発光管部が膨出形成されるとともに該発光管部の上記軸線方向両側に１対のピンチシール部が形成されてなるアークチューブと、このアークチューブを略同心状に囲むようにして上記軸線方向に延び、該軸線方向両端部において上記アークチューブに溶着されたシュラウドチューブと、これらアークチューブおよびシュラウドチューブを固定支持する絶縁プラグと、を備えてなる放電バルブにおいて、
上記発光管部の外周面における最上点と上記シュラウドチューブの内周面とのクリアランスｇ１が、
ｇ１≧０．３ｍｍ
に設定されており、
上記クリアランスｇ１が、上記発光管部の外周面における最下点と上記シュラウドチューブの内周面とのクリアランスｇ２に対して、
ｇ１＞ｇ２
に設定されている、ことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る放電バルブは、アークチューブの発光管部の外周面における最上点と、このアークチューブを略同心状に囲むシュラウドチューブの内周面とのクリアランスｇ１が、ｇ１≧０．３ｍｍに設定されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１１】
すなわち、アークチューブの発光管部がシュラウドチューブと接触していると、放電バルブを点灯したとき、発光管部における接触部近傍部位に熱籠もり現象が生じる。また、一般にシュラウドチューブには紫外線カット等を目的とするドープ剤が含まれているが、このドープ剤が接触部を介して発光管部に拡散する現象が生じる。そして、このような熱籠もり現象およびドープ剤拡散現象により、発光管部における接触部近傍部位には急激な失透が発生し、これにより該部位にマイクロクラックが多数発生し、それを起点とした発光管部の破裂が発生することとなる。
【００１２】
ところで、放電バルブ点灯時におけるアークチューブの発光管部の温度は、その部位によって異なり、その上端部が約１０００℃で最も高くなる。したがって、この上端部において発光管部がシュラウドチューブと接触したときに、熱籠もり現象およびドープ剤拡散現象が最も顕著となり、発光管部の破裂が発生しやすくなる。
【００１３】
このため、発光管部の上端部とシュラウドチューブとが接触しないようにすることが発光管部の破裂発生を未然に防止する上で効果的である。ただしその際、単に非接触とするだけでは不十分であって、極近接した状態にある場合には発光管部の破裂が発生する場合もあることが、発明者らが行った実験の結果から明らかになった。その原因としては、放電バルブ非点灯時には発光管部の上端部とシュラウドチューブとが接触していなくても、放電バルブを点灯してある一定時間が経過すると発光管部の熱膨張によりシュラウドチューブと接触しまうことによるものと考えられる。
【００１４】
そしてこの実験の結果から、本願発明のように発光管部の外周面における最上点とシュラウドチューブの内周面とのクリアランスｇ１をｇ１≧０．３ｍｍに設定すれば、発光管部の破裂発生を未然に防止することが可能であることが明らかになった。
【００１５】
このように本願発明によれば、アークチューブをシュラウドチューブで略同心状に囲むように構成された、車両用前照灯に用いられる放電バルブにおいて、点灯中にアークチューブの発光管部が破裂してしまうおそれをなくすことができる。
【００１６】
また、車両用前照灯に用いられる放電バルブにおいては、発光管部の外周面とシュラウドチューブの内周面とのクリアランスを全周にわたって０．３ｍｍ以上確保することが困難な場合も少なくないので、本願発明に係る車両用前照灯のように、発光管部の外周面における最上点とシュラウドチューブの内周面とのクリアランスｇ１を、発光管部の外周面における最下点とシュラウドチューブの内周面とのクリアランスｇ２に対してｇ１＞ｇ２に設定し、発光管部において最も温度が高くなる上端部のクリアランスを優先的に確保することが効果的である。
【００１７】
上記構成において、発光管部の外周面における最上点とシュラウドチューブの内周面とのクリアランスｇ１は、ｇ１≧０．３ｍｍであればその上限値は特に限定されるものではないが、これをｇ１≦３．０ｍｍに設定することが以下の理由から好ましい。
【００１８】
すなわち、放電バルブ点灯時、発光管部はこれを囲むシュラウドチューブにより保温された状態に維持されるが、シュラウドチューブが発光管部からあまり離れてしまうと、保温効果が薄れるため光束が急速に減少してしまう。そこで、上記クリアランスｇ１をｇ１≦３．０ｍｍに設定することが好ましい。
【００１９】
また、上記構成において、アークチューブおよびシュラウドチューブの絶縁プラグへの固定支持を、アークチューブの軸線に関して両ピンチシール部が略水平方向に扁平に延びるような角度位置で行うようにすれば、次のような作用効果を得ることができる。
【００２０】
すなわち、ピンチシール部は、電極アッシーが挿入された細長ガラス管を両側からプレスすることにより形成されるが、その際、細長ガラス管が扁平形状に変形するので、これに伴い発光管部も僅かながら楕円球から扁平楕円球に変形する。そこで、アークチューブの軸線に関して両ピンチシール部が略水平方向に扁平に延びるような角度位置でアークチューブの絶縁プラグへの固定支持を行うようにすれば、発光管部において外径寸法が小さい部分を上端部に配置することができる。そしてこれにより、シュラウドチューブの内径が小さい場合であっても、発光管部の外周面における最上点とシュラウドチューブの内周面とのクリアランスｇ１をｇ１≧０．３ｍｍに設定することが比較的容易となる。
【００２１】
しかも、両ピンチシール部が略水平方向に扁平に延びるようにプレスされるので、両電極アッシーの電極の上下方向のズレを小さくすることができ、これにより灯具の配光特性を向上させることができる。
【００２２】
ここで「略水平方向」とは、水平面に対して±５°以内の方向を意味するものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
図１は、本願発明の一実施形態に係る放電バルブ１０を示す側断面図である。
【００２５】
図示のように、本実施形態に係る放電バルブ１０は、前後方向に延びるアークチューブユニット１２と、このアークチューブユニット１２の後端部を固定支持する絶縁プラグ１４とを備えてなっている。
【００２６】
アークチューブユニット１２は、前後方向に延びる軸線Ａｘ上に位置するアークチューブ１６と、このアークチューブ１６を略同心状に囲むシュラウドチューブ１８とが、一体的に形成されてなっている。
【００２７】
アークチューブ１６は、細長円筒形の石英ガラス管を加工してなるアークチューブ本体２０と、このアークチューブ本体２０内に埋設された前後１対の電極アッシー２２Ａ、２２Ｂとからなっている。
【００２８】
アークチューブ本体２０は、軸線Ａｘ方向の所定位置に略楕円球状の発光管部２０ａが膨出形成されるとともにその前後両側にピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２が形成されてなり、これらピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２の前後両側は円筒部２０ｃ１、２０ｃ２のまま残されているが、後方側の円筒部２０ｃ２には円環状のフランジ部２０ｄが形成されている。このアークチューブ本体２０の発光管部２０ａ内には、キセノンガスおよび発光物質が封入された放電空間２４が形成されている。
【００２９】
シュラウドチューブ１８は、紫外線カット等を目的とするドープ剤が含まれた円筒状の石英ガラス管からなり、その前後両端部１８ａ、１８ｂにおいてアークチューブ本体２０の円筒部２０ｃ１とフランジ部２０ｄとに溶着されている。
【００３０】
各電極アッシー２２Ａ、２２Ｂは、電極棒２６Ａ、２６Ｂとリード線２８Ａ、２８Ｂとがモリブデン箔３０Ａ、３０Ｂを介して連結固定されてなり、各ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２においてアークチューブ本体２０にピンチシールされている。その際、モリブデン箔３０Ａ、３０Ｂはすべてピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２内に埋設されているが、各電極棒２６Ａ、２６Ｂは、その先端部が前後両側から互いに対向するようにして放電空間２４内に突出しており、また、各リード線２８Ａ、２８Ｂは、各々円筒部２０ｃ１、２０ｃ２内を通ってアークチューブ本体２０の前方および後方まで延出している。これらリード線２８Ａ、２８Ｂは、いずれもモリブデン線で構成されている。
【００３１】
シュラウドチューブ１８の後端外周面には金属バンド３６が固定されており、この金属バンド３６にはスライダ金具３８がレーザ溶接により連結固定されている。このスライダ金具３８は、該スライダ金具３８に金属バンド３６を係合させた状態で、該スライダ金具３８の後端面を基準面にしてアークチューブユニット１２の第１次アライニングを行った後に、金属バンド３６との連結固定が行われるようになっている。
【００３２】
絶縁プラグ１４は、絶縁プラグ本体４０の前端部にベースプレート４２が固着されてなっている。このベースプレート４２には、アークチューブユニット１２側のスライダ金具３８がレーザ溶接により連結固定されている。その際、ベースプレート４２はスライダ金具３８と面接触で当接するようになっており、これによりアークチューブユニット１２の第２次アライニングを行った上での連結固定を行い得るようになっている。
【００３３】
図２は、図１のＩＩ部拡大図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面拡大図である。
【００３４】
これらの図において、アークチューブ本体２０の発光管部２０ａの外周面２０ｅにおける最上点Ｐ１と、シュラウドチューブ１８の内周面１８ｃとのクリアランスｇ１は、ｇ１≧０．３ｍｍに設定されている。このような値に設定した理由は以下のとおりである。
【００３５】
すなわち、アークチューブ本体２０の発光管部２０ａがシュラウドチューブ１８と接触していると、放電バルブ１０を点灯したとき、発光管部２０ａにおける接触部近傍部位に熱籠もり現象が生じ、また、シュラウドチューブ１８に含まれているドープ剤が接触部を介して発光管部２０ａに拡散する現象が生じる。そして、このような熱籠もり現象およびドープ剤拡散現象により、発光管部２０ａにおける接触部近傍部位には急激な失透が発生し、これにより該部位にマイクロクラックが多数発生し、それを起点とした発光管部２０ａの破裂が発生することとなる。
【００３６】
ところで、放電バルブ点灯時における発光管部２０ａの温度はその部位によって異なる。例えば発光管部２０ａの下端部は約７００℃であるのに対し、その上端部は約１０００℃であり最も高くなる。したがって、この上端部において発光管部２０ａがシュラウドチューブと接触したときに、熱籠もり現象およびドープ剤拡散現象が最も顕著となり、発光管部２０ａの破裂が発生しやすくなる。
【００３７】
このため、発光管部２０ａの上端部とシュラウドチューブ１８とが接触しないようにすることが発光管部２０ａの破裂発生を未然に防止する上で効果的である。ただしその際、単に非接触とするだけでは不十分であって、極近接した状態にある場合には発光管部２０ａの破裂が発生する場合もあることが、発明者らが行った以下の実験の結果から明らかになった。
【００３８】
表１および図４は、クリアランスｇ１の大きさが異なる放電バルブを点灯したときの発光管部２０ａの破裂発生率および光束を測定した実験の結果を示すものである。
【００３９】
【表１】

【００４０】
表１に示すように、破裂発生率は、１１種類の異なる大きさのクリアランスｇ１毎に１０個のサンプルについて測定を行った。これら各サンプルとしては、アークチューブ本体２０が石英ガラス製でかつその発光管部２０ａの肉厚が１．５ｍｍに設定されたものを用いた。また、光束については、クリアランスｇ１＝０のサンプル（すなわち発光管部２０ａの上端部とシュラウドチューブ１８とが接触しているサンプル）の光束を基準（１００％）にして、それ以外の大きさのクリアランスｇ１のサンプルの光束の測定結果を相対的なパーセンテージで表示した。
【００４１】
表１および図４から明らかなように、クリアランスｇ１がｇ１≧０．３ｍｍでは、発光管部２０ａの破裂が発生していないのに対し、ｇ１＜０．３ｍｍでは、発光管部２０ａの上端部とシュラウドチューブ１８とが接触している場合はもちろん、非接触であっても発光管部２０ａの破裂が発生する結果となった。
【００４２】
その原因としては、放電バルブ１０の非点灯時には発光管部２０ａの上端部とシュラウドチューブ１８とが接触していなくても、放電バルブ１０を点灯してある一定時間が経過すると発光管部２０ａの熱膨張（上端部において最も大きい）によりシュラウドチューブ１８と接触しまうことによるものと考えられる。
【００４３】
この実験結果から、本実施形態に係る放電バルブ１０においては、アークチューブ本体２０の発光管部２０ａの外周面２０ｅにおける最上点Ｐ１とシュラウドチューブ１８の内周面１８ｃとのクリアランスｇ１をｇ１≧０．３ｍｍに設定することにより、発光管部２０ａの破裂発生を未然に防止するようにしている。
【００４４】
図２および３において、上記クリアランスｇ１は、アークチューブ本体２０の発光管部２０ａの外周面２０ｅにおける最下点Ｐ２とシュラウドチューブ１８の内周面１８ｃとのクリアランスｇ２に対してｇ１＞ｇ２に設定されている。その理由は以下のとおりである。
【００４５】
すなわち、仮に放電バルブ１０の非点灯時に発光管部２０ａの外周面２０ｅとシュラウドチューブ１８の内周面１８ｃとのクリアランスが全周一定であるとした場合において、放電バルブ１０の点灯に伴う発光管部２０ａの熱膨張により最もシュラウドチューブ１８と接触しやすい部位は、発光管部２０ａにおいて最も温度が高くなる上端部であり、他の部位は上端部に比してシュラウドチューブ１８と接触が生じにくい。そこで、ｇ１＞ｇ２に設定することにより、発光管部２０ａの破裂発生を防止した上で、シュラウドチューブ１８の内径寸法を小さい値に設定することが可能となる。
【００４６】
また、表１および図４から明らかなように、上記クリアランスｇ１がｇ１≧０．３ｍｍの領域において、このクリアランスｇ１が増大すると次第に光束が減少する傾向にあり、そしてｇ１＝３．０を超えたあたりから光束が急速に減少する傾向にある。
【００４７】
これは、放電バルブ１０の点灯時、発光管部２０ａはこれを囲むシュラウドチューブ１８により保温された状態に維持されるが、シュラウドチューブ１８が発光管部２０ａからあまり離れると、保温効果が急速に薄れてしまうための考えられる。
【００４８】
したがって上記実験結果から、上記クリアランスｇ１はｇ１≦３．０ｍｍに設定することが好ましい。
【００４９】
また本実施形態においては、図２および３に示すように、アークチューブユニット１２の絶縁プラグ１４への固定支持が、軸線Ａｘに関して両ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２が水平方向に扁平に延びるような角度位置で行われている。このような角度位置で固定支持が行われている理由は以下のとおりである。
【００５０】
すなわち、各ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２は、電極アッシー２２Ａ、２２Ｂが挿入された細長ガラス管を両側からプレスすることにより形成されるが、その際、細長ガラス管が扁平形状に変形するので、これに伴い発光管部２０ａも僅かながら楕円球から扁平楕円球に変形する。そこで、軸線Ａｘに関して両ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２が水平方向に扁平に延びるような角度位置でアークチューブユニット１２の絶縁プラグ１４への固定支持を行うようにすれば、発光管部２０ａにおいて外径寸法が小さい部分を上端部に配置することができる。そしてこれにより、シュラウドチューブ１８の内径が小さい場合であっても上記クリアランスｇ１をｇ１≧０．３ｍｍに設定することが比較的容易となる。
【００５１】
以上詳述したように、本実施形態に係る放電バルブ１０は、アークチューブ本体２０の発光管部２０ａの外周面２０ｅにおける最上点Ｐ１とシュラウドチューブ１８の内周面１８ｃとのクリアランスｇ１がｇ１≧０．３ｍｍに設定されているので、点灯中に発光管部２０ａが破裂してしまうおそれをなくすことができる。
【００５２】
なお、発光管部２０ａの肉厚寸法を通常よりも薄い値に設定する場合には、上記クリアランスｇ１を大きめの値に設定することが発光管部２０ａの破裂を効果的に防止する観点から望ましい。
【００５３】
しかも本実施形態においては、上記クリアランスｇ１が、発光管部２０ａの外周面２０ｅにおける最下点Ｐ２とシュラウドチューブ１８の内周面１８ｃとのクリアランスｇ２に対してｇ１＞ｇ２に設定されているので、発光管部２０ａの破裂発生を防止した上で、シュラウドチューブ１８の内径寸法を小さい値に設定することが可能となる。
【００５４】
さらに本実施形態においては、上記クリアランスｇ１がｇ１≦３．０ｍｍに設定されているので、シュラウドチューブ１８による発光管部２０ａの保温効果を十分に確保することができ、これにより光束を高い値に維持することができる。
【００５５】
また本実施形態においては、軸線Ａｘに関して両ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２が水平方向に扁平に延びるような角度位置でアークチューブユニット１２の絶縁プラグ１４への固定支持が行われているので、発光管部２０ａにおいて外径寸法が小さい部分を上端部に配置することができ、そしてこれによりシュラウドチューブ１８の内径が小さい場合であっても上記クリアランスｇ１をｇ１≧０．３ｍｍに設定することが比較的容易となる。しかも、両ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２が水平方向に扁平に延びるようにプレスされるので、両電極アッシー２２Ａ、２２Ｂの電極棒２６Ａ、２６Ｂの上下方向のズレを小さくすることができ、これにより灯具の配光特性を向上させることができる。
【００５６】
なおこの場合、図３に示すように、軸線Ａｘに関して両ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２が正確に水平方向に扁平に延びていなくても、水平面に対して±５°以内の角度範囲であれば、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る放電バルブを示す側断面図
【図２】図１のＩＩ部拡大図
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面拡大図
【図４】上記実施形態に関連する実験の結果を示す図
【図５】従来例を示す、図１と同様の図
【符号の説明】
１０放電バルブ
１２アークチューブユニット
１４絶縁プラグユニット
１６アークチューブ
１８シュラウドチューブ
１８ａ前端部
１８ｂ後端部
１８ｃ内周面
２０アークチューブ本体
２０ａ発光管部
２０ｂ１、２０ｂ２ピンチシール部
２０ｃ１、２０ｃ２円筒部
２０ｄフランジ部
２０ｅ外周面
２２Ａ、２２Ｂ電極アッシー
２４放電空間
２６Ａ、２６Ｂ電極棒
２８Ａ、２８Ｂリード線
３０Ａ、３０Ｂモリブデン箔
３６金属バンド
３８スライダ金具
４０絶縁プラグ
４２ベースプレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge bulb used for a vehicle headlamp, and more particularly to a discharge bulb configured to surround an arc tube substantially concentrically with a shroud tube.
[0002]
[Prior art]
Since discharge bulbs can be irradiated with high brightness, in recent years, discharge bulbs are often used for vehicle headlamps and the like.
[0003]
As a discharge bulb used for a vehicle headlamp or the like, as shown in FIG. 5, a discharge bulb including an arc tube 102, a shroud tube 104, and an insulating plug 106 is known. In the arc tube 102, a substantially elliptical light emitting tube portion 102a is formed to bulge in the middle portion of the elongated glass tube extending in the axis Ax direction, and a pair of pinch seal portions 102b are formed on both sides in the axis Ax direction. Further, the shroud tube 104 extends in the axis Ax direction so as to surround the arc tube 102 substantially concentrically, and is welded to the arc tube 102 at both ends of the axis Ax direction. The insulating plug 106 fixes and supports the arc tube 102 and the shroud tube 104.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In this discharge bulb, since the shroud tube 104 is welded to the arc tube 102 at both ends in the axis Ax direction, a certain degree of variation is inevitably caused in the positional relationship between the two due to the characteristics of the welding method. . In this discharge bulb, since the arc tube portion 102a of the arc tube 102 and the shroud tube 104 are close to each other, the arc tube portion 102a and the shroud tube 104 may come into contact in the worst case due to the above-described variation. is there.
[0005]
However, when the discharge bulb in which the arc tube portion 102a and the shroud tube 104 are in contact with each other is used, there is a problem that the arc tube portion 102a is ruptured during lighting.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and is a discharge bulb used for a vehicle headlamp configured to surround an arc tube substantially concentrically with a shroud tube. An object of the present invention is to provide a discharge bulb that can eliminate the risk of the arc tube portion of an arc tube bursting.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is intended to achieve the above object by devising the clearance from the shroud tube at a predetermined portion of the arc tube portion based on the result of elucidating the cause of the arc tube portion bursting.
[0008]
That is, the discharge bulb according to the present invention is
A discharge bulb used in a vehicle headlamp,
An arc tube in which a substantially elliptical arc tube portion bulges in the middle portion of the elongated glass tube extending in the horizontal direction and a pair of pinch seal portions are formed on both sides of the arc tube portion in the axial direction. A shroud tube that extends in the axial direction so as to surround the arc tube substantially concentrically and is welded to the arc tube at both ends in the axial direction, and an insulating plug that fixes and supports the arc tube and the shroud tube. In the provided discharge bulb,
A clearance g1 between the uppermost point on the outer peripheral surface of the arc tube portion and the inner peripheral surface of the shroud tube is:
g1 ≧ 0.3mm
Is set to
The clearance g1 is a clearance g2 between the lowest point on the outer peripheral surface of the arc tube portion and the inner peripheral surface of the shroud tube.
g1> g2
It is characterized by being set to.
[0010]
[Effects of the invention]
As shown in the above configuration, the discharge bulb according to the present invention has a clearance g1 between the uppermost point on the outer peripheral surface of the arc tube portion of the arc tube and the inner peripheral surface of the shroud tube substantially concentrically surrounding the arc tube. Since g1 ≧ 0.3 mm is set, the following operational effects can be obtained.
[0011]
That is, if the arc tube portion of the arc tube is in contact with the shroud tube, when the discharge bulb is turned on, a thermal fogging phenomenon occurs in the vicinity of the contact portion in the arc tube portion. In general, a shroud tube contains a dopant for the purpose of cutting off ultraviolet rays or the like, but a phenomenon occurs in which the dopant diffuses to the arc tube portion through the contact portion. Then, due to the thermal clouding phenomenon and the dopant diffusion phenomenon, a rapid devitrification occurs in the vicinity of the contact portion in the arc tube portion, and as a result, a large number of microcracks are generated in the portion. As a result, the arc tube portion bursts.
[0012]
By the way, the temperature of the arc tube portion of the arc tube when the discharge bulb is lit varies depending on the portion, and the upper end portion thereof is highest at about 1000 ° C. Therefore, when the arc tube portion comes into contact with the shroud tube at the upper end portion, the thermal fogging phenomenon and the dopant diffusion phenomenon are most prominent, and the arc tube portion is easily ruptured.
[0013]
For this reason, it is effective in preventing the arc tube portion from bursting to prevent the upper end portion of the arc tube portion from contacting the shroud tube. However, in that case, it is not sufficient to simply make non-contact, and in the case of extremely close proximity, the arc tube part may rupture, based on the results of experiments conducted by the inventors. It was revealed. The cause is that, even when the discharge bulb is not lit, the upper end of the arc tube portion and the shroud tube are not in contact with each other. This is thought to be due to contact.
[0014]
As a result of this experiment, if the clearance g1 between the uppermost point on the outer peripheral surface of the arc tube portion and the inner peripheral surface of the shroud tube is set to g1 ≧ 0.3 mm as in the present invention, the occurrence of rupture of the arc tube portion is caused. It became clear that it was possible to prevent it.
[0015]
As described above, according to the present invention, in the discharge bulb used for the vehicle headlamp, which is configured to surround the arc tube substantially concentrically with the shroud tube, the arc tube of the arc tube bursts during lighting. It is possible to eliminate the risk of being lost.
[0016]
Moreover, in a discharge bulb used for a vehicle headlamp, it is often difficult to secure a clearance of 0.3 mm or more over the entire circumference of the outer peripheral surface of the arc tube portion and the inner peripheral surface of the shroud tube. As in the vehicle headlamp according to the present invention, the clearance g1 between the uppermost point on the outer peripheral surface of the arc tube portion and the inner peripheral surface of the shroud tube is set to the clearance between the lowermost point on the outer peripheral surface of the arc tube portion and the shroud tube. It is effective to set g1> g2 with respect to the clearance g2 with the inner peripheral surface and preferentially secure the clearance at the upper end portion where the temperature is highest in the arc tube portion.
[0017]
In the above configuration, the upper limit of the clearance g1 between the uppermost point on the outer peripheral surface of the arc tube portion and the inner peripheral surface of the shroud tube is not particularly limited as long as g1 ≧ 0.3 mm. It is preferable to set ≦ 3.0 mm for the following reasons.
[0018]
That is, when the discharge bulb is lit, the arc tube is kept warm by the shroud tube that surrounds it, but if the shroud tube is too far away from the arc tube, the heat retention effect is diminished and the luminous flux decreases rapidly. Resulting in. Therefore, the clearance g1 is preferably set to g1 ≦ 3.0 mm.
[0019]
Further, in the above configuration, if the arc tube and the shroud tube are fixedly supported to the insulating plug at an angular position where both pinch seal portions extend flat in the horizontal direction with respect to the axis of the arc tube, Such effects can be obtained.
[0020]
That is, the pinch seal part is formed by pressing an elongated glass tube into which an electrode assembly is inserted from both sides. At that time, the elongated glass tube is deformed into a flat shape, and accordingly, the arc tube part is slightly changed. While transforming from an elliptical sphere to a flat elliptical sphere. Therefore, if the arc tube is fixedly supported to the insulating plug of the arc tube at an angular position where both the pinch seal portions extend flat in the substantially horizontal direction with respect to the axis of the arc tube, the arc tube portion has a small outer diameter dimension. Can be arranged at the upper end. Thus, even when the inner diameter of the shroud tube is small, it is relatively easy to set the clearance g1 between the uppermost point on the outer peripheral surface of the arc tube portion and the inner peripheral surface of the shroud tube to be g1 ≧ 0.3 mm. It becomes.
[0021]
Moreover, since both pinch seal portions are pressed so as to extend flat in a substantially horizontal direction, the vertical displacement of the electrodes of both electrode assemblies can be reduced, thereby improving the light distribution characteristics of the lamp. it can.
[0022]
Here, the “substantially horizontal direction” means a direction within ± 5 ° with respect to the horizontal plane.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a side sectional view showing a discharge bulb 10 according to an embodiment of the present invention.
[0025]
As shown in the figure, the discharge bulb 10 according to the present embodiment includes an arc tube unit 12 extending in the front-rear direction and an insulating plug 14 that fixes and supports the rear end portion of the arc tube unit 12.
[0026]
The arc tube unit 12 includes an arc tube 16 positioned on an axis Ax extending in the front-rear direction and a shroud tube 18 that surrounds the arc tube 16 substantially concentrically.
[0027]
The arc tube 16 includes an arc tube body 20 formed by processing an elongated cylindrical quartz glass tube, and a pair of front and

rear electrode assemblies

22A and 22B embedded in the arc tube body 20.
[0028]
The arc tube main body 20 has a substantially elliptical arc tube portion 20a bulging at a predetermined position in the direction of the axis Ax, and pinch seal portions 20b1, 20b2 formed on both front and rear sides thereof. These pinch seal portions 20b1, Although both the front and rear sides of 20b2 remain cylindrical portions 20c1 and 20c2, an annular flange portion 20d is formed on the rear cylindrical portion 20c2. A discharge space 24 in which a xenon gas and a luminescent material are enclosed is formed in the arc tube portion 20a of the arc tube body 20.
[0029]
The shroud tube 18 is formed of a cylindrical quartz glass tube containing a dopant for the purpose of cutting off ultraviolet rays or the like, and is welded to the cylindrical portion 20c1 and the flange portion 20d of the arc tube main body 20 at both front and

rear end portions

18a and 18b. Has been.
[0030]
Each

electrode assembly

22A, 22B has

electrode rods

26A, 26B and

lead wires

28A, 28B connected and fixed via molybdenum foils 30A, 30B, and is pinch-sealed to the arc tube body 20 at each pinch seal portion 20b1, 20b2. Has been. At that time, the molybdenum foils 30A and 30B are all embedded in the pinch seal portions 20b1 and 20b2, but the

electrode rods

26A and 26B are placed in the discharge space 24 so that the tip portions thereof face each other from both the front and rear sides. The

lead wires

28A and 28B extend through the cylindrical portions 20c1 and 20c2 to the front and rear of the arc tube main body 20, respectively. These

lead wires

28A and 28B are both made of molybdenum wires.
[0031]
A metal band 36 is fixed to the outer peripheral surface of the rear end of the shroud tube 18, and a slider fitting 38 is connected and fixed to the metal band 36 by laser welding. The slider metal fitting 38 is subjected to the first aligning of the arc tube unit 12 with the rear end face of the slider metal fitting 38 as a reference surface in a state where the metal band 36 is engaged with the slider metal fitting 38, The band 36 is connected and fixed.
[0032]
The insulating plug 14 has a base plate 42 fixed to the front end portion of the insulating plug body 40. A slider fitting 38 on the arc tube unit 12 side is connected and fixed to the base plate 42 by laser welding. At that time, the base plate 42 is brought into contact with the slider metal fitting 38 in surface contact, so that the arc tube unit 12 can be connected and fixed after the secondary alignment is performed.
[0033]
2 is an enlarged view of a portion II in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line III-III in FIG.
[0034]
In these drawings, the clearance g1 between the uppermost point P1 on the outer peripheral surface 20e of the arc tube body 20a of the arc tube body 20 and the inner peripheral surface 18c of the shroud tube 18 is set to g1 ≧ 0.3 mm. The reason for setting such a value is as follows.
[0035]
That is, if the arc tube body 20a of the arc tube main body 20 is in contact with the shroud tube 18, when the discharge bulb 10 is turned on, a hot fogging phenomenon occurs in the vicinity of the contact portion in the arc tube portion 20a. A phenomenon occurs in which the dopant contained in the tube 18 diffuses into the arc tube portion 20a through the contact portion. Then, due to such a hot fogging phenomenon and a dopant diffusion phenomenon, a rapid devitrification occurs in the vicinity of the contact portion in the arc tube portion 20a, thereby generating a large number of microcracks in the portion, which is the starting point. As a result, the arc tube portion 20a bursts.
[0036]
By the way, the temperature of the arc tube portion 20a when the discharge bulb is lit varies depending on the portion. For example, the lower end portion of the arc tube portion 20a is about 700 ° C., whereas the upper end portion is about 1000 ° C., which is the highest. Therefore, when the arc tube portion 20a comes into contact with the shroud tube at the upper end portion, the thermal fogging phenomenon and the dopant diffusion phenomenon become most prominent, and the arc tube portion 20a is easily ruptured.
[0037]
For this reason, it is effective to prevent the arc tube 20a from bursting to prevent the upper end of the arc tube 20a from contacting the shroud tube 18. However, in that case, it is not sufficient to simply make no contact, and the arc tube portion 20a may rupture when it is in close proximity. The following experiments conducted by the inventors It became clear from the result.
[0038]
Table 1 and FIG. 4 show the results of experiments in which the burst occurrence rate and luminous flux of the arc tube portion 20a were measured when the discharge bulbs with different clearances g1 were turned on.
[0039]
[Table 1]

[0040]
As shown in Table 1, the burst occurrence rate was measured on 10 samples for each of 11 different types of clearances g1. As each of these samples, an arc tube main body 20 made of quartz glass and a thickness of the arc tube portion 20a set to 1.5 mm was used. Further, with respect to the light flux, the light flux of the sample with clearance g1 = 0 (that is, the sample in which the upper end portion of the arc tube portion 20a is in contact with the shroud tube 18) is set as a reference (100%), and other sizes are obtained. The measurement result of the light flux of the sample with the clearance g1 was displayed as a relative percentage.
[0041]
As apparent from Table 1 and FIG. 4, when the clearance g1 is g1 ≧ 0.3 mm, the arc tube portion 20a is not ruptured, whereas when g1 <0.3 mm, the upper end portion of the arc tube portion 20a is obtained. As a result, the arc tube portion 20a bursts even when the shroud tube 18 and the shroud tube 18 are in contact with each other.
[0042]
The cause is that when the discharge bulb 10 is not lit, the upper end portion of the arc tube portion 20a and the shroud tube 18 are not in contact with each other, but when the discharge bulb 10 is lit for a certain time, the arc tube portion 20a This is thought to be due to contact with the shroud tube 18 due to thermal expansion (largest at the upper end).
[0043]
From this experimental result, in the discharge bulb 10 according to this embodiment, the clearance g1 between the uppermost point P1 on the outer peripheral surface 20e of the arc tube portion 20a of the arc tube body 20 and the inner peripheral surface 18c of the shroud tube 18 is g1 ≧ 0. By setting the distance to 3 mm, the arc tube 20a is prevented from bursting.
[0044]
2 and 3, the clearance g1 is set such that g1> g2 with respect to the clearance g2 between the lowest point P2 on the outer peripheral surface 20e of the arc tube portion 20a of the arc tube body 20 and the inner peripheral surface 18c of the shroud tube 18. Has been. The reason is as follows.
[0045]
That is, assuming that the clearance between the outer peripheral surface 20e of the arc tube portion 20a and the inner peripheral surface 18c of the shroud tube 18 is constant when the discharge bulb 10 is not lit, the arc tube associated with the lighting of the discharge bulb 10 is assumed. The portion most likely to contact the shroud tube 18 due to thermal expansion of the portion 20a is the upper end portion where the temperature is highest in the arc tube portion 20a, and the other portions are less likely to contact the shroud tube 18 than the upper end portion. . Therefore, by setting g1> g2, it is possible to set the inner diameter dimension of the shroud tube 18 to a small value while preventing the arc tube portion 20a from bursting.
[0046]
Further, as apparent from Table 1 and FIG. 4, in the region where the clearance g1 is g1 ≧ 0.3 mm, the light flux tends to decrease gradually as the clearance g1 increases and exceeds g1 = 3.0. There is a tendency for the luminous flux to decrease rapidly.
[0047]
This is because, when the discharge bulb 10 is lit, the arc tube portion 20a is kept warm by the shroud tube 18 surrounding it, but if the shroud tube 18 is far away from the arc tube portion 20a, the heat retaining effect is rapidly increased. It is thought that it will fade.
[0048]
Therefore, from the above experimental results, the clearance g1 is preferably set to g1 ≦ 3.0 mm.
[0049]
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the fixing support of the arc tube unit 12 to the insulating plug 14 is such that the pinch seal portions 20b1 and 20b2 extend flat in the horizontal direction with respect to the axis Ax. Is done in position. The reason why the fixed support is performed at such an angular position is as follows.
[0050]
That is, the pinch seal portions 20b1 and 20b2 are formed by pressing the elongated glass tube into which the

electrode assemblies

22A and 22B are inserted from both sides. At this time, the elongated glass tube is deformed into a flat shape. Accordingly, the arc tube portion 20a is also slightly deformed from an elliptical sphere to a flat elliptical sphere. Therefore, if the arc tube unit 12 is fixedly supported to the insulating plug 14 at an angular position where both the pinch seal portions 20b1 and 20b2 extend flat in the horizontal direction with respect to the axis Ax, the outer diameter of the arc tube portion 20a is increased. A portion having a small dimension can be arranged at the upper end. As a result, even if the inner diameter of the shroud tube 18 is small, it is relatively easy to set the clearance g1 to g1 ≧ 0.3 mm.
[0051]
As described above in detail, in the discharge bulb 10 according to this embodiment, the clearance g1 between the uppermost point P1 on the outer peripheral surface 20e of the arc tube portion 20a of the arc tube body 20 and the inner peripheral surface 18c of the shroud tube 18 is g1 ≧. Since it is set to 0.3 mm, it is possible to eliminate the possibility that the arc tube portion 20a will burst during lighting.
[0052]
When the thickness of the arc tube portion 20a is set to a value thinner than usual, it is desirable to set the clearance g1 to a larger value from the viewpoint of effectively preventing the arc tube portion 20a from bursting. .
[0053]
Moreover, in the present embodiment, the clearance g1 is set such that g1> g2 with respect to the clearance g2 between the lowest point P2 on the outer peripheral surface 20e of the arc tube portion 20a and the inner peripheral surface 18c of the shroud tube 18. In addition, it is possible to set the inner diameter dimension of the shroud tube 18 to a small value while preventing the arc tube portion 20a from bursting.
[0054]
Further, in the present embodiment, since the clearance g1 is set to g1 ≦ 3.0 mm, the heat insulation effect of the arc tube portion 20a by the shroud tube 18 can be sufficiently ensured, whereby the luminous flux is set to a high value. Can be maintained.
[0055]
In the present embodiment, the arc tube unit 12 is fixedly supported to the insulating plug 14 at an angular position where both the pinch seal portions 20b1 and 20b2 extend flat in the horizontal direction with respect to the axis Ax. In the portion 20a, a portion having a small outer diameter can be disposed at the upper end portion, and even if the inner diameter of the shroud tube 18 is small, it is relatively possible to set the clearance g1 to g1 ≧ 0.3 mm. It becomes easy. In addition, since the both pinch seal portions 20b1 and 20b2 are pressed so as to extend flat in the horizontal direction, the vertical displacement of the

electrode rods

26A and 26B of the

electrode assemblies

22A and 22B can be reduced. It is possible to improve the light distribution characteristics.
[0056]
In this case, as shown in FIG. 3, even if the pinch seal portions 20b1 and 20b2 do not extend exactly flat in the horizontal direction with respect to the axis Ax, the angle range is within ± 5 ° with respect to the horizontal plane. The same effect as this embodiment can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a discharge bulb according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a portion II in FIG. 1. FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line III-III in FIG. Fig. 5 shows the result of an experiment related to the form. Fig. 5 is a diagram similar to Fig. 1 showing a conventional example.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Discharge valve | bulb 12 Arc tube unit 14 Insulation plug unit 16 Arc tube 18 Shroud tube 18a Front end part 18b Rear end part 18c Inner peripheral surface 20 Arc tube main body 20a Light emission tube part 20b1, 20b2 Pinch seal part 20c1, 20c2 Cylindrical part 20d Flange part 20e outer

peripheral surfaces

22A, 22B electrode assembly 24

discharge spaces

26A,

26B electrode rods

28A,

28B lead wires

30A, 30B molybdenum foil 36 metal band 38 slider bracket 40 insulating plug 42 base plate

Claims

A discharge bulb used in a vehicle headlamp,
An arc tube in which a substantially elliptical arc tube portion bulges in the middle portion in the axial direction of an elongated glass tube extending in the horizontal direction, and a pair of pinch seal portions are formed on both sides in the axial direction of the arc tube portion. A shroud tube that extends in the axial direction so as to surround the arc tube substantially concentrically and is welded to the arc tube at both ends in the axial direction, and an insulating plug that fixes and supports the arc tube and the shroud tube. In the provided discharge bulb,
A clearance g1 between the uppermost point on the outer peripheral surface of the arc tube portion and the inner peripheral surface of the shroud tube is:
g1 ≧ 0.3mm
Is set to
The clearance g1 is a clearance g2 between the lowest point on the outer peripheral surface of the arc tube portion and the inner peripheral surface of the shroud tube.
g1> g2
Discharge bulb characterized by being set to.

The clearance g1 is
g1 ≦ 3.0mm
The discharge bulb according to claim 1, wherein the discharge bulb is set as follows.

2. The arc tube and the shroud tube are fixedly supported to the insulating plug at an angular position such that the pinch seal portions extend flat in a substantially horizontal direction with respect to the axis. Or the discharge bulb | bulb of 2 description.