JP6368356B2 - 自動車の前方照射のためのダブルフィラメント白熱ランプ - Google Patents

Description

本発明は、電気ランプ、特に自動車の前方照射での使用のためのランプに関する。本発明はさらに、車両のヘッドライトに関する。

自動車のヘッドライト、すなわち、例えば、車、自動二輪車、トラック又は他のタイプの車両のような車両に搭載して使用するためのヘッドライトは一般的に、リフレクタ及びその中に取り付けられたランプを有する。既知の白熱ランプ、特にハロゲンランプは、概して、ベース及びバーナを有する。ベースは、自動車のヘッドライトへの機械的及び電気的な接続を提供する一方、バーナは、実際の発光要素、特にフィラメントを有する。フィラメントから放たれた光は、車両の前方を照らすためのビームを形成するようにリフレクタによって反射される。

異なるタイプの白熱ランプが知られており、これらのランプは、容器内に配置された１又は複数のフィラメントを有する。

特許文献１は、自動車のフロントライトのためのハロゲン白熱ランプを開示する。容器（ｖｅｓｓｅｌ）の中に、１３．２Ｖの動作電圧での及び２２−２７Ｗの電力での動作が４００−６６０ルーメン（ｌｍ）の光束をもたらすように寸法形成されるフィラメントが配置される。ランプは、１７−２３の巻き、２．１−３．６ｍｍの長さ及び０．９−１．３ｍｍの巻きの外径を持つ一つのフィラメントを有する。フィラメントワイヤは、９５−１０５μｍの直径を有する。容器の内部は、０．７−１．５Ｍｐａの冷間充填圧力でハロゲン及び希ガスの充填ガスで満たされる。

特許文献２は、ランプ軸に軸方向に配置された第１及び第２の光源を持つランプ−リフレクタユニットに関する。低電圧ハロゲン白熱ランプが、接合剤でリフレクタのネックに固定されている。第１のフィラメントは、３５Ｗの定格出力を有し、第２のフィラメントは、５０Ｗの定格出力を有する。ランプ動作の間、第１のフィラメントは、狭いライトビームを発生させ、第２のフィラメントは広いライトビームを発生させる。同時に動作される場合、高い光度の円形の対称ライトビームが得られる。

特許文献３は、ランプボディの中に位置する２つのフィラメントを有するハロゲンバルブを記載している。第１のフィラメントは、バッフルによって部分的に囲まれるとともに、１３．２Ｖ又は２８Ｖの公称電圧及び５５−８０Ｗの電力を有する。異なる実施形態では、第１のフィラメントは、１７．５又は１５．５の巻きを有する。第２のフィラメントは、１３．２Ｖ又は２８Ｖの公称電圧及び１７−２２Ｗの電力を有する。異なる実施形態では、２７又は２８の巻きを有する。
２００５年１０月２６日付けＵＮＥＣＥ規則３７の改訂４は、カテゴリＨＳ１の自動車の前方照射ランプを規制する。これらのランプは、バッフルによって遮蔽されたロービームフィラメント及び遮蔽されていないハイビームフィラメントを持つ並びに２つのフィラメントの間に部分的に延びるバッフルを持つダブルフィラメントランプである。規則は、１３．２Ｖの試験電圧を供給される２つのフィラメントが、理想的にはそれぞれ３５Ｗの電力で動作し且つロービームに対して５２５ｌｍの及びハイビームフィラメントに対して８２５ｌｍの光束を放射しなければならないことを定めている。

ＤＥ １０ ２０１１ ００４ ２９０ ＵＳ ２００７／０００８７２０ Ａ１ ＷＯ ２００８／０５５９４３ Ａ２

自動車の前方照射用途によく適しているフィラメント装置を持つランプを提案することが目的である。

本発明の態様によれば、請求項１によるランプ及び請求項１１による車両のヘッドライトが提案される。従属請求項は好適な実施形態に言及する。

本発明の態様によるランプは、自動車のヘッドライトへの機械的及び電気的な接続のためのベースを有する。電気接点が、ベースから外に、特にその後ろから突出し得る。ベースはさらに好ましくは、ランプを車両のヘッドライトのリフレクタに定められた位置及び配向で取り付けるのに役立つ位置決めリングを有する。ランプ軸が、位置決めリングの中心を通る長手方向軸として定められ得る。位置決めリングは、半径方向突出部を有し得、この半径方向突出部は、機械的な固定、及び正確な位置決めに役立ち得る。半径方向基準方向Ｒを定めるための１つの基準突出部を提供することが特に好ましい。

ランプはさらに、少なくとも部分的に透明な、好ましくはガラスの密封された容器を持つバーナを有する。本発明によれば、少なくとも第１及び第２のフィラメントが、容器の中に配置され、互いからある距離を置いて設けられる。好ましくは、フィラメントは、ランプの長手方向軸、すなわち、例えばシリンダ形状容器の中央を通って延びる軸に沿って離間される。

１つの態様によれば、バッフルが第１のフィラメントに近接して配置される。好適な実施形態と関連して明らかになるであろうが、バッフルは特に、第１のフィラメントの軸方向範囲をカバーするように配置され得る、すなわち、その軸方向長さ全体に沿って第１のフィラメントの半径方向に配置され得る。したがって、第１のフィラメントから放射された、近接バッフルの空間方向の中に放射された、光の一部は、バッフルによって遮られる。

さらに、バッフルは、第２のフィラメントから第１のフィラメントを遮蔽（ｓｈｉｅｌｄ）するように配置され得る、すなわち、フィラメントの間に少なくとも部分的に配置され得る。バッフルはしたがって、両方のフィラメントによって照らされる角度範囲を第２のフィラメントによってのみ照らされる角度範囲から分けるように働き、そこでは第１のフィラメントから放射された光はバッフルで遮られる。リフレクタの対応する部分は、第１のフィラメント（ロービームフィラメントと示され得る）から放射される光を第１のビーム（ロービーム、明／暗カットオフ（ｂｒｉｇｈｔ／ｄａｒｋ ｃｕｔｏｆｆ）を有する）に反射するように及び同様に第２のフィラメント（例えば、ハイビームフィラメント）から放射される光を明／暗カットオフ無しの反射ビーム（ハイビーム）に反射するように形成され得る。

第１及び第２のフィラメントのそれぞれは、３５−３８Ｗの範囲の電力で１３．２Ｖの電圧を供給される場合に動作するように構成される。

しかし、ランプの結果として生じる光出力は２つのフィラメントによって異なり、第１のフィラメントのみが上で示された電圧及び電力で動作される場合、ランプは５００−７００ｌｍの光束で光を放射する。第２のフィラメントのみが上で示された電圧及び電力で動作される場合、ランプは８００−１０００ｌｍの光束で光を放射する。光出力のこれらの差は、例えば、バッフルにおける及び任意選択で容器の先端の不透明なカバーにおける部分的な遮光に起因する。

本発明の態様によれば、第１及び第２のフィラメントのそれぞれは、フィラメント軸の周りに巻かれたフィラメントワイヤを有する。フィラメントワイヤは好ましくは、１つの巻線構造に巻かれる。両フィラメントのフィラメント軸は、好ましくは、直線であるとともに平行配置され、さらに好ましくは、長手方向軸に平行に配置される。１つの態様によれば、第１及び第２のフィラメントのそれぞれのためのフィラメントワイヤの巻き回転（ｗｉｎｄｉｎｇ ｔｕｒｎｓ）の数は、１６−２３巻きである。さらに好ましくは、両方のフィラメントに対して１８−２２巻きである。

本発明の上述の態様の１又は複数によるランプは、自動車の前方照射のために柔軟に使用され得る。

好適な実施形態では、フィラメントワイヤの直径は１１５−１３０μｍであり得る。フィラメント軸に沿った巻線構造の長さは、３．６−４．８ｍｍであり得る。第１及び第２のフィラメントのそれぞれのための巻線構造の外径は、０．８−１．２ｍｍであり得る。

１つの実施形態によれば、容器は、少なくともハロゲン及び１つの希ガス又はガスの混合物を有する充填ガスで満たされ得る。特に、希ガス／混合物は、キセノン、クリプトン及びアルゴンを含むグループから選ばれるガスを有し得る。ハロゲンは、臭化物及び／又は塩化物であり得る。充填ガスは、０．４−１．２ＭＰａの冷間充填圧力で容器の中に提供され得る。

本発明の好適な実施形態によれば、容器は、フィラメントを囲む円形筒状部分を有する。容器の円形筒状部分は、８−１６ｍｍの外径を有し得る。

さらなる好適な実施形態によれば、容器の中に少なくとも３つの保持ワイヤが配置され得る。フィラメントは、保持ワイヤに固定され得る。また、バッフルが、保持ワイヤの１つに固定され得る。容器の内部に突出する、容器のピンチシールから延びる保持ワイヤを有することが好ましい。１つの実施形態では、保持バーがピンチシールから離れて配置される。保持バーは、保持ワイヤの機械的な固定を提供するために保持ワイヤを囲み得る。

１つの実施形態では、ベースは、３つの電気接点を有し、３つの保持ワイヤは、容器のピンチシールからその内部に延びて配置される。保持ワイヤのそれぞれは、電気接点の１つに電気的に接続される。第１のフィラメントは、第１と第３の保持ワイヤとの間に電気的に接続され得るとともに、第２のフィラメントは、第２と第３の保持ワイヤとの間に電気的に接続され得る。したがって、フィラメントは、共通の電気的接続を共有する。

本発明の好適な実施形態によれば、基準突出部がベースに設けられ得る。基準突出部は、半径方向に突出し得る。対称面が、基準突出部によって定められ得る。好ましくは、対称面は、ランプの長手方向軸を含むように配置され、基準突出部に向かって半径方向に配向される。

好適な態様によれば、少なくともフィラメント及びバッフルの配置は、上で述べたように定められた対称面に対称であり得る。これは、対称ビームパターンを作る。明／暗カットオフを持つビームパターンの場合、明／暗カットオフは水平配置される。

さらなる態様によれば、リフレクタを持つ車両のヘッドライトが、上述の態様の１つによるランプを備え得る。特に、車両のヘッドランプは、自動二輪車のヘッドランプであり得る。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかになり、当該実施形態を参照して説明されるだろう。

本発明の実施形態によるランプの斜視図を示す。 線Ｒに沿って取られた断面での図１のランプの一部の拡大断面図を示す。 図１によるランプを持つ車両のヘッドライトの概略図を示す。

図１は、自動車のハロゲンランプ１０を斜視図で示す。

ランプ１０は、ベース１２及びベース１２に固定されたバーナ１４を有する。

ベース１２は、ベース１２から半径方向に突出する３つの位置決め突出部（２つのみが図１に示されている）１８ａ、１８ｂを含む位置決めリング１６を有する。リフレクタ（図３）でのランプ１０の取付位置のための基準面が、３つの位置決め突出部の上方部分によって定められ得る。ランプ軸Ｘが、位置決めリング１６の中心を通って、この基準面に直交する、ランプ１０の長手方向軸として定められ得る。

ランプ１０は、図３に示されるように車両のヘッドライトに固定されることができ、突出部１８ａ、１８ｂは正確な位置決めを提供する。突出部１８ｂは、半径方向基準方向Ｒを定める基準突出部として機能する。対称面が、ランプ軸Ｘ及び長手方向軸Ｘから基準突出部１８ｂの中心の方向に延びる基準方向Ｒを含むように、位置決めされる。

バーナ１４は、円形筒状形状の中央部分２４を持つガラス容器２２を有する。頂部において、その他の点では透明の容器２２は、不透明であるコーティングされた部分２６を有する。底部において、容器２２は、ピンチシール２８でシールされ、このピンチシールはベース１２に固定される。

ピンチシール２８から容器２２の内部に突出するのは、３つの保持ワイヤ３０ａ、３０ｂ、３０ｃである。保持ワイヤ３０ａ、３０ｂ、３０ｃはさらに、ピンチシール２８から離れて配置された保持バー３２によって固定される。さらに、保持ワイヤ３０ａ、３０ｂ、３０ｃに固定されて、第１のフィラメント３４（ロービームフィラメント）及び第２のフィラメント３６（ハイビームフィラメント）が配置される。

第１のフィラメント３４に近接して、バッフル４０が配置される。図示されるように、バッフルは、第１のフィラメント３４の軸方向の範囲をカバーするように設けられ、したがって、第１のフィラメント３４から半径方向に放射される光を部分的に遮蔽する。さらに、バッフル４０の前部４２が、第１と第２のフィラメント３４、３６との間に配置され、したがって、フィラメント３４、３６を互いから遮蔽するように働く。

図２の拡大断面図に詳細に示されるように、第１のロービームフィラメント３４は、一方の端部で第１の保持ワイヤ３０ａに且つ他方の端部でバッフル４０に接続され、このバッフルは第３の保持ワイヤ３０ｃに固定されている。第２のハイビームフィラメント３６は、第２の保持ワイヤ３０ｂ及び第３の保持ワイヤ３０ｃに固定されている。これらの接続によって、フィラメント３４、３６は、何れも容器内の定められた位置に機械的に保持され且つ保持ワイヤ３０ａ、３０ｂ、３０ｃに電気的に接続される。そして、保持ワイヤは、ベース１２の中で内部的にベース１２の下方部分から突出する電気接点２０に接続される。したがって、フィラメント３４、３６は、電気接点２０に電力を供給することによって作動される。

図２は、容器２２の中央、円形筒状部分２４の断面図を示す。示されるように、フィラメント３４、３６はそれぞれ、直線フィラメント軸の周りに巻かれたフィラメントワイヤの１つの巻線構造として提供される。両方のフィラメント軸はランプ１０の長手方向軸Ｘと平行である。

フィラメント３４、３６を囲む容器２２の円形筒状部分２４は、１２．８ｍｍの外径を有する。

好適な実施形態では、第１のフィラメント３４に使用されるフィラメントワイヤは、タングステンを含み、特に、カリウムドープタングステンであり得る。例示におけるワイヤは、１２２μｍの直径を有し、２０の巻き回転で巻かれている。第１のフィラメント３４の巻線構造の外径は、１．０ｍｍであり、巻線構造の長さは４．２ｍｍである。

第２のフィラメント３６は、第１のフィラメント３４と同じ巻線構造を有する。１１９μｍの直径を持つカリウムドープタングステンによる第２のフィラメント３６は、４．０ｍｍの長さに沿って１．０ｍｍの外径の２０の巻き回転で巻かれている。

密封された容器２２の内部は、充填ガスで満たされている。好適な実施形態では、充填ガスは、１ＭＰａの冷間充填圧力で供給されるキセノン及びクリプトンの混合物である。さらに、ある量のハロゲン、塩化物及び臭化物が容器２２の中に封入される。

ランプ１０の動作において、１３．２Ｖの公称電圧が第１のフィラメント３４又は第２のフィラメント３６のいずれかに、すなわち、第１の保持ワイヤ３０ａ及び第３の保持ワイヤ３０、第２の保持ワイヤ３０ｂと第３の保持ワイヤ３０ｃとの間、に印加される場合、第１及び第２のフィラメント３４、３６はそれぞれ３６−３６．５Ｗの電力で動作する。バッフル４０及びコーティングされた部分２６における部分的な遮蔽のために、第１のフィラメントの動作において、ランプは５８０ｌｍの光束を放射し、第２のフィラメント３６の動作において、８７５ｌｍの光束を放射する。

図３は、ヘッドライト５０を概略的に示し、上述のランプ１０がリフレクタ４６の中に配置されて概略的に示されている。フィラメント３４、３６（図３に示されていない）から放射された光は、異なる照射ビームを形成するようにリフレクタ４６によって反射される。第２の（ハイビーム）フィラメント３６からの光は、明／暗カットオフなしのハイビームを形成するように、リフレクタ４６の上方及び下方部分の両方によって反射される。

第１のロービームフィラメント３４から放射された光は、リフレクタ４６の上方部分のみが照らされるようにバッフル４０によって部分的に遮蔽される。リフレクタ４６の上方部分は、明／暗カットオフを持つ照射ビームを形成するように第１のフィラメント３４からの光を反射するように形成される。

フィラメント３４、３６及びバッフル４０の配置は、軸Ｒ、Ｘによって定められる対称面に関して正確に対称である。したがって、結果として生じるビームパターンも対称である。特に、ロービームパターンは、水平明／暗カットオフを有する。

本発明は、図面及び前述の記載において詳細に図示及び説明されたが、このような図示及び説明は説明的又は例示的であって限定するものではないと見なされるべきであり、本発明は開示された実施形態に限定されるものではない。

開示された実施形態からのバリエーションは、当業者により、請求項に係る発明を実施する際に、図面、開示及び添付の請求項の精査から理解され、達成され得る。請求項において「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の単語は、他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、複数を排除するものではない。

特定の手段が相互に異なる従属請求項に引用されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、当該範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

Claims (10)

1. 自動車の前方照射のためのランプであって、
   − 自動車ヘッドライトへの機械的及び電気的な接続のためのベースと、
   − 前記ベースに固定されるバーナであって、前記バーナは密封された透明容器を有する、バーナと、
   − 前記透明容器の中に配置される、少なくとも第１及び第２のフィラメントと、
   − 前記第１のフィラメントから前記第２のフィラメントを遮蔽するように前記第１のフィラメントに近接して配置されるバッフルと、を有し
   − 前記第１のフィラメントが、１３．２Ｖの供給電圧を供給されるとき、前記第１のフィラメントは、３５Ｗより大きく且つ３８Ｗ以下の電力で動作されるとともに、５００−７００ｌｍの光束の光が放射され、
   − 前記第２のフィラメントが、１３．２Ｖの供給電圧を供給されるとき、前記第２のフィラメントは、３５Ｗより大きく且つ３８Ｗ以下の電力で動作されるとともに、８００−１０００ｌｍの光束の光が放射され、
   − 前記第１及び前記第２のフィラメントのそれぞれは、フィラメント軸の周りに巻かれたフィラメントワイヤを有し、
   − 前記第１及び前記第２のフィラメントのそれぞれの巻き回転の数は、１６−２３であり、
   − 前記ベースは、対称面を定める基準突出部を有し、
   − 前記第１及び前記第２のフィラメント並びに前記バッフルは、前記対称面に対して対称に配置される、
   ランプ。
2. − 前記第１及び前記第２のフィラメントの前記フィラメントワイヤの直径は、１１５−１３０μｍである、
   請求項１に記載のランプ。
3. − 前記フィラメント軸に沿った前記第１及び前記第２のフィラメントの長さは、３．６−４．８ｍｍである、
   請求項１又は２に記載のランプ。
4. − 前記第１及び前記第２のフィラメントの外径は、０．８−１．２ｍｍである、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のランプ。
5. − 前記透明容器は、充填ガスで満たされ、前記充填ガスは、キセノン、クリプトン及びアルゴンを含むグループから少なくとも１つの希ガスを含み、
   − 前記充填ガスは、０．４−１．２ＭＰａの冷間充填圧力で前記透明容器の中に提供されている、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のランプ。
6. − 前記充填ガスは、少なくとも塩化物及び／又は臭化物を含むある量のハロゲンを含む、
   請求項５に記載のランプ。
7. − 前記透明容器は、前記第１及び前記第２のフィラメントを囲む円形筒状部分を有し、
   − 前記円形筒状部分において、前記透明容器は、８−１６ｍｍの外径を有する、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載のランプ。
8. − 少なくとも３つの保持ワイヤが、前記透明容器の中に配置され、
   − 前記第１及び前記第２のフィラメント並びに前記バッフルは、前記保持ワイヤに固定され、
   − 前記保持ワイヤは、前記透明容器のピンチシールから前記透明容器の内部に延び、
   − 保持バーが前記ピンチシールから離れて配置され、前記保持バーは、前記保持ワイヤを囲む、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載のランプ。
9. − 前記ベースは、３つの電気接点を有し、
   − ３つの保持ワイヤが、前記透明容器のピンチシールから前記透明容器の内部に延びて配置され、前記保持ワイヤのそれぞれは、前記電気接点の１つに電気的に接続され、
   − 前記第１のフィラメントは、第１の保持ワイヤと第３の保持ワイヤとの間に電気的に接続され、前記第２のフィラメントは、第２の保持ワイヤと前記第３の保持ワイヤとの間に電気的に接続される、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載のランプ。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のランプ及びリフレクタを有する車両のヘッドライト。

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