JP5371787B2 - 高圧放電ランプ - Google Patents

Description

本発明は高圧放電ランプの分野に関し、より具体的には、自動車用ヘッドライトに関する。

米国特許公報US 7,119,483 B2において、高圧放電ランプが開示されており、これは自動車用ヘッドライトとして使われることができる。当該高圧放電ランプは、プラスチック材料で作られたソケットに挿入されている、3本又は4本の金属脚によって保持されたバーナーを有する。使用の際、高圧放電ランプのバーナーは、ハロゲンランプのような他のタイプのランプと比較して非常に熱くなるので、ソケットのプラスチック材料は良好な耐熱性に関して、例えばPPS（ポリフェニレン・スルフィド、（SC₆H₄)_n）が選択される。

高圧放電ランプの製造の生産コストを減じる永続的な必要性がある。

よりコスト効率の良い態様で、熱いバーナーを取扱うことができる高圧放電ランプを供することが、本発明の目的である。

この目的は、請求項１に記載された特徴によって実現される。本発明の好ましい実施例が、従属請求項に与えられている。

本発明による、特に自動車用ヘッドライトである高圧放電ランプは、少なくとも1本の脚、好ましくは3本又は4本の脚で支えられている、光を発するための高圧放電バーナーを有する。当該脚を用いて、バーナーは、高圧放電ランプのソケットに機械的に接続されている。本発明によれば、当該脚は、ソケットを囲むリングを更に有する保持具の一部であり、それによって、当該リングは、脚と一体化されている。

突き出した脚を伴うリングのような保持具の設計により、バーナーの熱は、熱伝導によりバーナーから脚を経由してリングへと伝導される。リングから、熱は対流によって周囲の環境へと運び出される。これはバーナーに対して、保持具の著しく冷たい温度につながり、この結果、ソケットの材料が良好な耐熱性に関して選択されることは必要ない。従って、削減された製造コストにつながる、よりコスト効率の良い材料の使用が、熱いバーナーを取り扱うことに対して可能である。保持具のリング・エリアの低下した温度に起因して、付与された熱により、ソケット、ソケット内部の材料、又はランプのプラスチック部材が部分的に外へガスを放出するには十分ではないことが、保たれる。ランプ内部でのガスの放出が防止されるので、ガスが放出した成分がバーナーのガラス胴体で凝結することが回避される。これは、ランプの寿命を通じて、当該ランプの光学性能を改善する。更に、バーナーの動作温度が減じられることができ、この結果、バーナーの寿命、したがって、高圧放電ランプの寿命が増す。保持具は好ましくは金属材料から作られるので、当該保持具は電磁シールド性能を改善する。従って、周囲の環境に対して電磁放射を増すことも無く、光放射を増大させる著しい高電圧をバーナーに供することが可能である。

好ましくは、保持具の脚部は、バーナーに対して有意な距離を置いて、リングに接続されており、この結果、対流によって脚から周囲の環境へと明瞭な熱伝達が発生する。特にリングは内側表面を有し、当該表面は、放射状にソケットの方を向いている。脚は、バーナーから内側表面と殆ど同じ半径まで延在している。このように、脚は、当該内側表面の隣りでリングから突き出している。脚が、バーナーの固定に先立ち、バーナーを取り付けるための留めバネとして形成されるとき、脚は斜めに延在するので、この結果、脚が対流によってバーナーの熱を運び去るための増大したエリアを供する。

更に、リングは、保持具が対流によって熱を運び去ることができる、冷却面を有してもよい。好ましくは、当該冷却面は軸方向を向いており、リングの半径方向を向いている表面よりも、特により大きな有意なエリアを有する。これは、リングの半径方向を向いている表面、特に側面のエリアに対する冷却面のエリアの比率が≧0.5、特に≧1.0、好ましくは≧2.5、最も好ましくは≧3.5であることを意味する。更に、当該リングは、保持具の冷却効果を増すために、概していかなる方向に向いていてもよい、冷却用裂け目（cooling rip）を有してもよい。

好ましい実施例では、ソケットは、少なくとも一つの凹部を有する。凹部を用いて、少なくとも1本の脚が、当該凹部の内部に、少なくとも部分的に収容され配置されることができる。凹部があるので、脚は、ソケットと接触すること無く、ソケットによって案内されることができる。したがって、減じられた全体のサイズに至る、コンパクトな設計が可能であり、バーナーの十分な冷却が確保される。

ソケットは、保持具が熱的に接続されている金属ハウジングを、好ましくは有する。熱的な接続があるので、金属ハウジングの表面が、バーナーを冷却するために使われる。これは、冷却エリアを著しく増やす。例えば、ソケットの金属ハウジングは、上方に突き出していてもよく、この結果、アセンブルされた状態では、保持具のリングが金属ハウジングの当該突き出し部を囲む。これは好ましくは、保持具とソケットのハウジングとの間の金属／金属の接触に至り、この結果、良好な熱的な接続が供される。更に、電磁シールド性能が増大する。

好ましくは、保持具は、例えば圧着によって、ソケットのハウジングに固定される。最も好ましくは、保持具及びハウジングは一体化されている。一体化されている実施例では、ハウジングの上部は、ソケットの内側部分を囲む保持具のリングである。ソケットの内側部分は、一般に、通常10,000ボルト以上の高い印加電圧による短絡を防止するために電気絶縁材料で作られている。脚は、ハウジングの上部、即ち保持具のリングから直接突き出してもよい。

本発明は、前述したように高圧放電ランプを製造する方法に更に関する。本発明に従う方法によって、保持具及び/又はハウジングは、型打ち成形により金属シートから作られる。多くの種々異なる材料を供することは必要ない。特にこれは、PPSを節約することが可能である。好ましくは、保持具及びハウジングは一体成形であり、この結果、保持具及びハウジングは、単一の型打ちステップと、これに続く複数の成形ステップによって得られることができる。保持具及びハウジングが一体成形ではない場合、圧着によって保持具をハウジングに接続することが好ましい。ソケットに対するバーナーの、意図した心合わせが得られた後、バーナーは溶接、特にレーザー溶接によって保持具に接続されてもよい。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、これ以降説明される実施例を参照して明らかになるであろうし、解明されることであろう。

本発明による高圧放電ランプの、一定の縮尺で描画された斜視図である。 図1に例示された高圧放電ランプの、一定の縮尺で描画された断面側面図である。 図1に例示された高圧放電ランプのソケット及び保持具の、一定の縮尺で描画された斜視図である。 図3に例示された保持具の、一定の縮尺で描画された斜視図である。 図4に例示された保持具の、一定の縮尺で描画された断面図である。

図1に例示された高圧放電ランプ10は、保持具16を介してソケット14に接続されている高圧放電バーナー12を有する。保持具16は、ソケット14を囲むリング18を有する。例示された実施例ではソケット14は、上方に突き出し、保持具16のリング18に囲まれている突起部22を有する金属ハウジング20を有する。リング18と一体化されているものは、バーナー12を保持するための4本の脚24である。バーナー12は、レーザー溶接によって脚24が固定される、ブッシュ26を有する。

図2から理解できるように、保持具16は、共にリング18を形成し圧着によって互いに接続されている内側（下側）部品28及び外側（上側）部品30を有する。例示された実施例では、脚24は、リング18の外側部品30との一体成形である。リング18の内側部品28があるので、保持具16の、ソケット14のハウジング20との接続が容易になる。概して、リング30の内側部品28を省略すること、又は内側部品28と外側部品31とを一体成形で供することが可能である。

バーナー12は、主にキセノンガスで満たされた放電容器34を収容するガラス胴体32を有する。二つの電極36は、放電容器34内部で端部となっている。通常10,000 ボルト以上の電圧が当該電極に印加されると、電極36の間に光線が供され、この結果、光がバーナー12から発される。バーナー12の下部は、明快さのために例示されていないが、ソケット14の絶縁体によって囲まれている。更に、電子回路及びコネクタが、ソケット14のハウジング20内に配置されてもよい。

図3から理解できるように、ソケット14は、ハウジング20の突起22の間に供された、凹部38を有する。各凹部38には、少なくとも1本の脚24が配置されている。

保持具16の冷却効果を増すために、リング18は、軸方向を向いている冷却面40を有する。リング18に、更に冷却用裂け目を供することが可能である。図4及び図5に例示されている実施例では、保持具16のリング18自体が、冷却用裂け目のように設計されている。これは、上部の外側部品30と下部の内側部品28とによって供される冷却面40のエリアが、保持具16の側面42のエリアよりも大きいことを意味する。更にリング18は、ソケット14のハウジング20に、接触面44を介して平面接触していてもよい。例示された実施例では、接触面44は、リング18の内側部品28の一部である。

リング18は、好ましくはバーナー12の保持具16との最適な心合わせでの接続を容易にするために、幾つかの、特に3ケ所の基準マーク46を有する。当該基準マーク46は、リング18の上側表面40に配置された膨隆でもよい。基準マーク46が、脚24と一体成形であるので、ソケット14に対するバーナー12の正しい心合わせが容易になる。

図が一定の縮尺で描画されているので、本発明の種々異なる要素の具体的な長さの比率は、一つの図内で例示されている要素を測定することによって得ることができる。

本発明が、図及び前述の説明にて詳細に例示され説明されたが、一方、斯様な例示及び説明は、例示的又は典型的であるとみなされるべきであり、制限的であるとみなされてはならない。即ち、本発明は開示された実施例に限定されることはない。

例えば、リング18が、丸又は円ではなく、角張って形づくられたソケット14に適合するために角張っている実施例において、本発明を運用させることが可能である。

図、開示内容、及び添付の請求項の範囲の学習から、開示された実施例に対する他のバリエーションが、請求された本発明を実施する際に、当業者によって理解され、遂行されることができる。請求項において、単語「有する」は、他の要素又はステップを除外することはなく、不定冠詞「a」又は「an」は、複数を除外することはない。特定の手段が相互に種々異なる従属請求項において列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組合せは有効に使用されることができないことを示してはいない。請求項中のいかなる引用記号も、範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

Claims (10)

1. 光を発するための高圧放電バーナーと、少なくとも1本の脚であって、前記少なくとも1本の脚によって、前記バーナーが支えられる少なくとも1本の脚を有する保持具と、前記保持具が機械的に接続されるソケットとを有し、前記保持具は、前記ソケットを囲む、前記少なくとも1本の脚と一体化されているリングを有する、高圧放電ランプ。
2. 前記リングは、前記ソケットの方へ半径方向を向いている内側表面を有し、前記少なくとも1本の脚が、前記内側表面の隣で、前記リングから突き出している、請求項１に記載の高圧放電ランプ。
3. 前記少なくとも1本の脚が、前記ソケットに対して半径方向外側へ間隔をおいて配置される前記リングに接続されている、請求項１に記載の高圧放電ランプ。
4. 前記リングは、半径方向を向いている表面と、軸方向を向いている冷却面とを有し、当該リングの、前記半径方向を向いている表面の面積に対する前記冷却面の面積の比率が、0.5以上である、請求項１に記載の高圧放電ランプ。
5. 前記ソケットが、前記脚を配置するための凹部を有する、請求項１に記載の高圧放電ランプ。
6. 前記リングが、冷却用裂け目を有する、請求項１に記載の高圧放電ランプ。
7. 前記ソケットが、前記保持具に熱的に接続されている金属ハウジングを有する、請求項１に記載の高圧放電ランプ。
8. 前記保持具が、前記ハウジングに固定されている、請求項７に記載の高圧放電ランプ。
9. 前記保持具及び/又は前記ソケットのハウジングが、金属製である、請求項１に記載の高圧放電ランプ。
10. 前記保持具は、前記ハウジングと一体化されている、請求項９に記載の高圧放電ランプ。

Images