JPH0290454A - ヘッドライト ランタン系およびこの系に使用するのに適するランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車の前部に取付けるのに適する少くとも２
対のランタンを備え、各対の一つのランタンが上記前部
の中心に関していずれか一方の側にあり、各一対のラン
タンは点灯中下向きのビームを発し、各地の対のランタ
ンは主ビームを発し、各ランタンは光学軸と焦点を有す
る扁平リフレクタ並びに各リフレクタを閉鎖する四辺形
ベインを有し、このペインは６０ｍｍより小の平均長さ
と平均幅対平均長さの比が３より大である平均幅を有し
、各ランタンの軸線方向に配置した各光源を備え、この
光源は電流供給導体を有し、ガスを充填した透明外筒に
より包囲され且つ電流供給導体上で封止されているヘッ
ドライト　ランタン系に関するものである。

本発明は更にこのランタン系に使用するのに適するラン
プに関するものである。

かかるヘッドライト　ランタン系は英国特許第２１５４
７２６号（ＰＨＮ　１０．９５２）によく知られている
。

この既知へソドライト　ランタン系においては、高圧ガ
ス放電灯を光源として使用する。かかるランプは、光源
が極めて高度の輝度を有する車両用ハロゲンランプを含
む車両用の普通の白熱電球に勝る利点を有する。この結
果、レンズの高さが低いことで明らかとなる比較的僅か
な凹状の表面を有するリフレクタを備えたランタンを使
用することが可能である。それにも拘らず、ヘッドライ
トランタン系は、ベインの設計に従って、世界の種々の
国において下向きビームおよび主ビームに課せられる要
求条件を満足する。

高さの低いランタンの大きな利点は、自動車の前部を低
くすることができ従って空気抵抗を小さくすることがで
きることおよび自動車の設計者が大きな自由を持つこと
である。

既知ヘッドライト　ランタン系の欠点は、比較的高価な
電気系が、ガス放電灯の点弧および点灯に必要とされる
こと、これ等のランプは即時十分な光を発しないことお
よびランプが尚高温の場合には再点弧に困難が伴われる
ことである。

本発明の目的は序文に記載した種類のヘッドライト　ラ
ンタン系およびこの系に用いられる電球で、高さ寸法が
小で、更に系の励弧の際即時光を発するものを提供する
ことにある。

本発明においてこの目的は、序文に記載した種類のヘッ
ドライト　ランタン系で、 づ 光源がフィラメントであり、公称電圧で点灯中少くとも
約３３００にの光温度を有し、光源の外筒が管状で約２
〜６（財）の範囲の内径を有し、 充填ガスが常温で８〜６０バールの範囲の圧力を有し、 充填ガスが主として２．１０−８〜１２．１０−’モル
Ｈａｌ／ｃｒｎ　３（但しＨａｌ　はＢｒ、　Ｃｌまた
はＢｒとＣｌの混合物）を含有するキセノン、クリプト
ンまたはキセノンとクリプトンの混合ガスから成り、 光源が公称電圧で点灯中４０〜７０Ｗの範囲の電力を消
費する ヘッドライト　ランタン系で達成される。

固有の特徴を組合せることにより、本発明の系は、特に
車両の前部に組込むのに適する。系は前部を極めて低く
する可能性を提供し、それにも拘らず車両の前方の道路
部分を照明するためにすぐれたビームを発する。

高い操作温度により、光源は約２８〜３：Ｍ！ｍ／Ｈの
高い効率を有する。しかしこの高い効率は本発明のヘッ
ドライト　ランタン系において光源を使用できることに
対する決定的なことではない。事実同様の効率またはこ
れより高い効率を有する他の光源でも役に立たない。か
かる光源の一例には、同様の高い効率が得られる白熱電
球があり、この場合赤外線が選択リフレクタ、例えばＩ
Ｒ−反射性干渉フィルタによりフィラメント上で反射す
る。

かかるランプでは電気エネルギーが節約され、従って熱
損失が押さえられることより高い効率（１ｍ／Ｗ）が得
られる。かかるランプは極めて高い輝度のフィラメント
を有しない。

極めて高い効率を有する低圧放電灯は、かかるランプが
低輝度を有する：電気エネルギーが比較的大容量で可視
光線に転換するので、ヘッドライト　ランタン系には使
用されない。比較的大容量の光源の光を、比較的小さい
リフレクタと比較的小さいレンズがある場合にはこれと
により主ビームおよび下向きビームに対する要求条件が
ほぼ満足されるような方法で集めることは不可能である
。

本発明のヘッドライト　ランタン系の光源は、その高温
により高い輝度を有する。この温度およびこの輝度は車
両用の従来のハロゲン白熱電球、例えば色温度が僅かに
３２１５にである■１ランプの温度および輝度より著し
く高い。一般に本発明のヘッドライト　ランタン系にお
ける光源の色温度は３３００〜３４５０Ｋ　、一般に３
３３０〜３４３０にの範囲にある。

光源の高い輝度、即ち約０．８〜１．２ｍｍ、例えば１
　ｍｍの直径および約４〜６論の長さを有する比較的小
容量のフィラメントからの比較的大きい光束によって、
比較的低いリフレクタの比較的小さい凹状表面はベイン
が規定に従ってこれからビームを形成することを可能に
するに十分な分量の光をベインに投することができる。

本発明のヘッドライト　ランタン系のランタンは、寸法
が小さいのにも拘らず、規定に従って最小の要求条件を
著しく越したビームを形成することができるだけでなく
、また光源がその寿命に関する要求条件、即ち、少くと
も３２０時間を満足することを見出したことは驚くべき
ことである。フィラメントが、高さが極めて低いヘッド
ライトランタン系と尚関連がもたらされていなかったこ
とは注意すべきである。事実、フィラメントは、白熱電
球の光源として改善を進めて１００年以上の歴史をもつ
。自動車は流線型を進めて数千年の歴史をもつが、特に
最近の千年において特に空気抵抗因子（Ｃｉｙ）に重き
が置かれてきた。ランタンの高さを減するための種々の
提案において、フィラメントを使用しこの高さを著しく
減することが実現できるとは思われなかったことは明ら
かである。

光源の管状外筒は、唯一つの（締めつけた）シールを有
することができ、従ってこのシール中に光源への両電流
供給導体が収容される。この外筒内で電流供給導体はシ
ールから離隔する光源の端部まで伸ばさなければならな
いので、外筒は比較的幅広く、約４〜６ｍｍの内径を有
すべきである。

或いはまた管状外筒は両端にそれぞれの（締めつけた）
シールを有し、シール中にそれぞれ電流供給導線を配置
することができる。かかる外筒は、内径が約２ｍの下県
値を有することができ、この結果外筒は比較的高いガス
圧に耐えることができる。

この外筒の内径は一般に２〜６薗の範囲、大部分の場合
２〜４　ｍｍの範囲にある。一般に外筒は約１〜２ｍｍ
の壁厚、例えば１〜１．５ｍｍの範囲の壁厚を有する。

外筒は少くとも９５重量％のＳｉＯ□含有量を有するガ
ラス、例えば石英ガラスまたは硬質ガラス、例えばモリ
ブデンの線膨張係数に対応する線膨張係数を有する硬質
ガラスから構成することができる。

一般にフィラメントは公称電圧、大体１２〜１３．５Ｖ
で、４０〜７０Ｗの範囲の電力を消費する。一般にフィ
ラメントは巻回して一つの螺旋を形成する。

この螺旋は延伸細線により包囲することができる。

この結果光源の輝度が増す。また光源の輝度は、例えば
１．２５〜１．７０の範囲の比較的小さいピッチ／ワイ
ヤ比を有する場合には比較的に高い。

一般に光源はランプキャップを備え、このキャップが、
光源を適切なランタン中に狭い公差で位置させることを
補償する。この目的のためランタンはその境界を有する
開口を備え、ランプキャップを上記境界と協働するよう
に位置させる。ランプキャップは電気エネルギー源のコ
ネクタに接続するため少（とも１個の突出する接点素子
を有丈る。ランプキャップの２接点は、本体接点（ｍａ
ｓｓｃｏｎｔａｃｔ）またはランプキャップの本体から
遊離した突出する接点素子とすることができる。ランプ
キャップの各接点は光源に対するそれぞれの電流供給導
体に接続される。電流供給導体は、電源の外筒がこれ等
の導体に対して封止される領域で線状であるのが好まし
い。かかるシールは極めて高いガス圧に極めて耐えるこ
とができることを見出した。

ランプキャップは外表面に、封止用リングを受入れる接
線方向の溝を有し、このリングがリフレクタに対するラ
ンプキャップの連結部を封止する。

下向きビームを形成するための光源はディッピングスク
リーン（ｄｉｐｐｉｎｇ　５ｃｒｅｅｎ）と統合するこ
とができる。ディッピングスクリーンは横方向でその周
囲の一部に関して光源を包囲する。特定例においては、
ディッピングスクリーンを外筒の外側に位置させる。

然し、ディッピングスクリーンはランタン、更に特にそ
のリフレクタと統合することができる。

或いはまた、下向きビームはその明細により左右される
が、ディッピングスクリーンを用いることなく形成する
ことができる。

−ｉに、ランタンのベインは、３５〜６０ｍｍ、更に特
に４０〜５０ｍｍの範囲の平均高さを存する。

光源の寿命を、ヘッドライト　ランタン系が組込まれる
自動車の電動機の高速回転の如き偶然の条件に依存する
のを少くするために、系は、光源により消費される電力
を制限する電力リミッタ、電流リミッタおよび／または
電圧リミッタを備えるのがよい。事実、公称値１２Ｖを
有する車両のボード電圧は、かなり高い値、例えば１６
■まで増加することができる。このような比例してかな
り高い電圧は、フィラメントの実際の寿命に大いに影響
する。このことは特に下向きビームを形成しまたしばし
ばこの理由のためおよび長時間使用されるフィラメント
には余り望ましくない。

次に本発明を図面につき説明する。

第１図において、ヘッドライト　ランタン系はそれぞれ
ｌａ、ｌｂおよび２ａ、２ｂの２対のランタンを有し、
自動車の前部３の中心に対して各側にそれぞれ各対の一
方のランタン１ａと２ａおよび１ｂと２ｂを取付ける。

第１図において、それぞれランタンの長方形ベインだけ
を示してあり、平均高さ寸法りが６０ｍｍより小で、平
均幅寸法をＷとすると、高さと幅の比−／ｈが３より大
である。

ランタンｌａ（第２図）は、残りのランタン１ｂ２ａ、
２ｂと同様に光学軸１２およびこの軸上の焦点を有する
凹面体扁平リフレクタ１１を有し、このリフレクタ１１
はペイン１０により閉鎖されている。

更に光源２０はランタン１ａにおいて軸線上に配置され
ている。ランタン１ａを電流供給回路４０にランタン１
ｂと並列配置で接続し、回路４ｏは電力リミッタ４３を
有する。光源２０は第１電流回路４Ｌ　４２２０、４１
に設けられている。４２は抵抗体を示し、この抵抗体が
バッテリー４１の公称電圧を電源２０の公称動作電圧に
適合させ、例えば１２Ｖ、６０Ｗのランプおよび１３．
２Ｖの電圧を有するバッテリーの場合抵抗体は０．２４
Ωである。

ンエナーダイオード４４を光源２０に並列に接続すると
、このダイオードは光源の電圧が１２Ｖを越える場合に
は導電性になり、この結果として電流が回路４Ｌ　、！
２．４４．４１を通って流れ、電圧が光源２０の両端間
にあられれ、従って上記光源により消費される電力が制
限される。光源２０はランプキャップ３０を有し、この
キャップ３０はリフレクタ１１における開口の境界１３
と協働するような輪郭を有する。

光源２０、即ち軸線方向に配置するフィラメントは、電
流供給導体２Ｌ　２２　（第３図）を有し、これ等の電
流供給導体２１．２２上で封止されたガスが充満した透
明外筒により包囲されている。リフレクタ１１の焦点（
第２図）はフィラメント２０内に存在する。

フィラメント２０は公称電圧で点灯する間少くとも約３
３００にの色温度を有する。外筒２３は管状で、約２〜
６　ｍｍの範囲の内径を有し、常温で８〜６０バールの
圧力までガスが充填されている。充填するガスは、主と
して２．１０−８〜１２．１０−’モルのＭａｌ／ｃｍ
３（但しＨａｌ　はＢｒ、　ＣｌまたはＢｒとＣｌの混
合物を示す）を含むキセノン、クリプトンまたはキセノ
ン／クリプトン混合ガスから成る。フィラメント２０は
、公称電圧で点灯する間４０〜７０Ｗの範囲の電力を消
費する。

フィラメント２０は電源のコネクタに接続するための突
出する接点素子３Ｌ　３２を有する。フィラメント２０
の電流供給導体２１．２２は外筒２３の両端の領域２４
．２５でワイヤ状で、両端でこの外筒をそれぞれの導体
上で封止する。

ヘッドライト　ランタン系に使用するのに適するランプ
は次の明細を有した： 石英ガラス管状ランプ容器が６１１ＩＩ１１の内径およ
び１ｍｍの壁厚を有し、両電流供給導体が一端において
シールを貫通して外部に伸び、タングステンフィラメン
トは４ｍの長さおよび１　ｍｍの外径を有し、室温で１
０バールのキセノン（Ｘｅ）および７ミリバールのＣＨ
Ｊｒｚ、即ち１０−７モルのＨａｌ／ｃｍ”のガスが充
填され、 色温度が１２．ＩＶで３３６０Ｋ、 １２、　Ｉ　Ｖで５５．６Ｗの電力。

ランプは４０９時間の寿命、２７．９１２　ｍ／Ｈの効
率および３０．０ＯＯｋｃｄ／ｍ２の輝度を有した。

ランプは４０Ｘ１３２　ｍｍの長方形ペインを有する扁
平放物線状リフレクタ内で点灯した。リフレクタの焦点
はフィラメント内に位置した。リフレクタおよびペイン
とランプにより形成された下向きビームを、ペインが７
５Ｘ１３５　ｍｍの寸法を有する従来のＬＰランタン内
の従来の９００６ランプにより形成された下向きビーム
と比較した。ランプは１９．０ＯＯｋｃｄ／ｍ２の輝度
を有した。両ランタンは標準ＳＡＥ　Ｊ　５７９Ｃを満
足するように設計した。得た結果を第１表に示す。

第１表 第１表から本発明のヘッドライト　ランタン系はすべて
の点で標準を十分満足していることが分かる。ヘッドラ
イト　ランタン系のランタンは既知のランタンの半分の
大きさのリフレクタおよびベインを有するが、系の光線
は多くの点で既知のものより優れていた。例えば重要な
点０．５　Ｄ、　１．５ｒにおける照明の強さは２１％
高く、点２．ＯＤ、１５　ｒにおいては３５％高く、１
．５　Ｄ、　２　ｒの点においては僅かに２％低いこと
が測定された。これ等の点は車両の７５ｍ前の照明の強
さおよび車両の３０ｍ前の道路の縁の照明の強さを決定
する。更にヘッドライト　ランタン系の最高の照明の強
さは既知ランクンより５％大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車の前部に取付けた一例のヘッドライト　
ランタン系の斜視図、 第２図は第１図におけるランタンの拡大断面図で、光源
と電流供給回路を一緒に示し、第３図は第２図で使用し
ているヘッドライトランタン系に用いるのに適する一例
のランプの側面図である。 Ｉａ、ｌｂ、２ａ、２ｂ−ランタン ３・・・自動車の前部　　　１０・・・ペイン１１・・
・リフレクタ　　　　１２・・・光学軸１３・・・開口
の境界　　　　２０・・・光源２１、２２・・・電流供
給導体　２３・・・外筒２４、２５・・・外筒の両端の
領域 ３０・・・ランプキャップ　　３Ｌ　３２・・・接点素
子４０・・・電流供給回路　　　４１・・・バッテリ４
２・・・抵抗体　　　　　　４３・・・電力リミッタ４
４・・・ツェナーダイオード

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車の前部に取付ける少くとも２対のランタンを
   備え、各対の一つのランタンが上記前部の中心に関して
   いずれか一方の側にあり、各一対のランタンは点灯中下
   向きのビームを発し、各他の対のランタンは主ビームを
   発し、各ランタンは光学軸と焦点を有する扁平リフレク
   タ並びに各リフレクタを閉鎖する四辺形ペインを有し、
   このペインは６０ｍｍより小の平均長さと平均幅対平均
   長さの比が３より大である平均幅を有し、各ランタンの
   軸線方向に配置した各光源を備え、この光源は電流供給
   導体を有し、電流供給導体に関して封止されたガス充填
   透明外筒により包囲されているヘッドライトランタン系
   において、光源が公称電圧で点灯中少くとも約３３００
   Ｋの色温度を有するフィラメントで、 光源の外筒が約２〜６ｍｍの範囲の内径を有する管状体
   で、 室温における充填ガスが８〜６０バールの範囲の圧力を
   有し、 充填ガスが主として２．１０＾−＾８〜１２．１０＾−
   ＾７モルのＨａｌ／ｃｍ＾３（但しＨａｌはＢｒ、Ｃｌ
   またはＢｒとＣｌの混合物）を含有するキセノン、クリ
   プトンまたはキセノンとクリプトンの混合ガスから成り
   、 光源が公称電圧で点灯中４０〜７０Ｗの範囲の電力を消
   費することを特徴とするヘッドライトランタン系。 ２、各ランタンが境界を有する開口を備え、各光源がコ
   ネクタに接続する少くとも１個の突出する接点素子を伴
   うランプキャップを有し、このランプキャップがそれぞ
   れのリフレクタの開口の境界と協働するような輪郭を有
   することを特徴とする請求項１記載のヘッドライトラン
   タン系。 ３、電力リミッタが点灯中少くとも下向きビームを生ず
   るランタンに対して設けられていることを特徴とする請
   求項１または２記載のヘッドライトランタン系。 ４、ガス充填透明外筒内の光源および光源に対する電流
   供給導体を備え、外筒がこれ等の電流供給導体上で封止
   されている請求項１記載のヘッドライトランタン系に使
   用するのに適するランプにおいて、 光源が、公称電圧で点灯中少くとも３３００Ｋの色温度
   を有するフィラメントで、 外筒が約２〜６ｍｍの範囲の内径を有する管状体で、 充填ガスが常温で８〜６０バールの範囲の圧力を有し、 充填ガスが実質的に２．１０＾−＾８〜１２．１０＾−
   ＾７モルのＨａｌ／ｃｍ＾３（但しＨａｌはＢｒ、Ｃｌ
   またはＢｒとＣｌの混合物）を含有するキセノン、クリ
   プトンまたはキセノンとクリプトンの混合ガスから成り
   、 光源が公称電圧で点灯中４０〜７０Ｗの範囲で電力を消
   費する ことを特徴とするランプ。 ５、ランプがコネクタに接続するための少くとも１個の
   突出する接点素子を有するランプキャップを有し、ラン
   プキャップがリフレクタにおける開口の境界と協働する
   ような輪郭を有し、接点素子を電流供給導体に接続した
   ことを特徴とする請求項４記載のランプ。 ６、電流供給導体が、外筒をこれ等の導体上で封止する
   領域でワイヤ状であることを特徴とする請求項４または
   ５記載のランプ。 ７、管状外筒が両端にそれぞれの電流供給導体を収容す
   るシールを有することを特徴とする請求項６記載のラン
   プ。