(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管と、
該ガラス管に電力を供給する接続端子を有する口金部と、
熱伝導性を有する放熱部材とを備え、
前記口金部は、前記ガラス管が挿入される挿入部を有し、
前記放熱部材は、前記ガラス管と前記口金部の前記挿入部との間に挟まれ、前記ガラス管と接触する第一の接触面と、前記口金部の前記挿入部と接触する第二の接触面とを有し、
前記第一の接触面及び前記第二の接触面のうちの少なくとも何れか一方は、前記挿入部の内部と前記挿入部の外部とを連通する溝部を有することを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記ガラス管から放射される光を遮る遮光部を有する請求項１に記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス管と、該ガラス管に電力を供給する接続端子を有する口金部とを備えるランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
照明器具の光源として、ランプがある。該ランプは、ガラス管と、該ガラス管に電力を供給する接続端子を有する口金部とを備える。口金部は、ガラス管が挿入される挿入部を有する。
【０００３】
ランプは、発光すると、発熱する。このランプの熱は、ランプの表面から外部に放出される。しかし、ランプの一部は、口金部の挿入部に挿入されており、挿入部により熱の放出が遮られる。そのため、ランプの温度が下がらずに、ガラス管が割れたり、ガラス管にひびが入るなど、ガラス管が損傷することがある（特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３８８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、かかる事情に鑑み、ガラス管が高温になりにくく、ガラス管が損傷しにくいランプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るランプは、ガラス管と、該ガラス管に電力を供給する接続端子を有する口金部と、熱伝導性を有する放熱部材とを備え、前記口金部は、前記ガラス管が挿入される挿入部を有し、前記放熱部材は、前記ガラス管と前記口金部の前記挿入部との間に挟まれ、前記ガラス管と接触する第一の接触面と、前記口金部の前記挿入部と接触する第二の接触面とを有し、前記第一の接触面及び前記第二の接触面のうちの少なくとも何れか一方は、前記挿入部の内部と前記挿入部の外部とを連通する溝部を有することを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、ガラス管が発熱した際、ガラス管から放熱部材に熱が伝わる。このため、ガラス管に熱が蓄積されにくく、ガラス管が高温になりにくい。よって、口金部の挿入部がガラス管の放熱を阻害していても、ガラス管が損傷しにくくなる。
【０００８】
ここで、本発明に係るランプにおいて、放熱部材は、ガラス管と接触する第一の接触面と、口金部の挿入部と接触する第二の接触面とを有し、第一の接触面及び第二の接触面のうちの少なくとも何れか一方は、挿入部の内部と挿入部の外部とを連通する溝部を有する。
【０００９】
このようにすれば、ガラス管が発熱した際、ガラス管から放熱部材に熱が伝わるため、ガラス管に熱が蓄積されにくい。更に、放熱部材の第一の接触面とガラス管との間、又は、放熱部材の第二の接触面と口金部の挿入部との間には、溝部により仕切られた隙間が形成される。そのため、ガラス管から放熱部材に伝わった熱が放熱部材の第一の接触面又は第二の接触面から挿入部の内部に放出される。放熱部材の第一の接触面又は第二の接触面から放出された熱は、更に、溝部により仕切られた隙間から溝部を伝って、挿入部の外部に排出される。よって、放熱部材の第一の接触面とガラス管との間、又は、放熱部材の第二の接触面と口金部の挿入部との間に、熱がこもりにくく、ガラス管が高温になりにくい。
【００１０】
本発明に係るランプの一態様として、ガラス管から放射される光を遮る遮光部を有するようにしてもよい。
【００１１】
このようにすれば、ランプは、ガラス管からの直接光を遮ることにより、グレアを防ぐことができる。一方、遮光部がガラス管を覆い、ガラス管の放熱が阻害される。しかし、放熱部材が遮光部で阻害されたガラス管の熱を放出するため、ガラス管が損傷しやすくなることはない。
【発明の効果】
【００１２】
以上の如く、本発明に係るランプによれば、ガラス管が高温になりにくく、ガラス管が損傷しにくいという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るＨＩＤランプの全体外観図である。
【図２】図２は、図１のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】図３は、図２のＢ−Ｂ線で切断した拡大断面図である。
【図４】図４は、同実施形態に係る放熱部材の変形例の外観図であって、ＨＩＤランプに組み込まれる前の放熱部材の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るランプの一実施形態であるＨＩＤランプについて、添付図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係るＨＩＤランプ１は、例えば、車両用（例えば、自動車や二輪車、鉄道などの車両用）の前照灯や尾灯、制動灯、後退灯などの照明器具の光源として利用されている。
【００１５】
ＨＩＤランプ１は、図１に示すように、ガラス管２と、該ガラス管２に電力を供給する接続端子３２を有する口金部３と、熱伝導性を有する放熱部材４（図２及び図３参照）とを備える。更に、ＨＩＤランプ１は、ガラス管２から放射される光を遮る遮光部５を有する。なお、ＨＩＤ（Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）ランプ１は、高輝度放電ランプとも呼ばれ、金属原子高圧蒸気中のアーク放電による光源である。ＨＩＤランプ１には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプなどが含まれる。本実施形態では、特に発光した際に高温となるＨＩＤランプを例に説明する。
【００１６】
ガラス管２は、両端部が塞がれた円筒形状に形成されている。ガラス管２は、円筒部２ａと、該円筒部２ａの筒芯方向Ｃの一端側に位置される基端部２ｂ（図２参照）と、円筒部２ａの筒芯方向Ｃの他端側に位置される先端部２ｃとを備える。
【００１７】
口金部３は、図２に示すように、ガラス管２が挿入される挿入部３ａを有する。具体的には、口金部３は、図１に示すように、挿入部３ａを有する口金部本体３１と、ガラス管２に電力を供給する接続端子３２と、ガラス管２に接続された一対のリード線３３（一方のリード線にのみ符号を付す）と、該一対のリード線３３のうちの一方のリード線３３を保護する保護管３４とを備える。
【００１８】
口金部本体３１の材質としては、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であることが好ましい。口金部本体３１の先端側（ガラス管２側）は、円筒形状に形成されている。口金部本体３１の先端側には、ガラス管２の基端部２ｂが挿入可能な空間を画定する挿入部３ａが形成される。挿入部３ａが画定する空間は、ガラス管２（の基端部２ｂ側）の外周面の外径よりも若干大きい内径を有する円柱形状をしている。つまり、挿入部３ａの内周面とガラス管２の外周面との間には、若干の隙間が開いている。
【００１９】
接続端子３２は、一対のリード線３３に接続されて、ガラス管２に電力を供給する。一対のリード線３３のうちの一方のリード線３３は、ガラス管２の先端部２ｃから内部に挿入されている。一対のリード線３３のうちの他方のリード線（図示せず）は、ガラス管２の基端部２ｂから内部に挿入されている。保護管３４は、一方のリード線３３が挿入されるセラミック製の円筒管である。
【００２０】
放熱部材４は、図２及び図３に示すように、ガラス管２と口金部３の挿入部３ａとの間に挟まれている。放熱部材４は、ガラス管２の外周面と口金部３の挿入部３ａの内周面とが向かい合う位置に配置されている。放熱部材４は、ガラス管２の基端部２ｂ側の円筒部２ａに配置されている。放熱部材４は、板状の部材であり、ガラス管２の外周面を囲い、周方向に沿って配置されている。
【００２１】
放熱部材４は、金属製である。放熱部材４は、図３に示すように、薄板状の部材を円筒状に曲げて形成されている。放熱部材４は、ガラス管２と接触する第一の接触面４１と、口金部３の挿入部３ａと接触する第二の接触面４２とを有する。第一の接触面４１が内周側に設けられ、第二の接触面４２が外周側に設けられる。
【００２２】
放熱部材４は、複数の放熱板を備え、本実施形態に係る放熱部材４は、二枚の放熱板４ａ，４ｂを備える。つまり、放熱部材４は、ガラス管２と口金部３の挿入部３ａとの間に放熱板４ａ，４ｂを二重に重ね合わせて形成されている。二枚の放熱板４ａ，４ｂは、ガラス管２の外周面の周方向全周を覆うように配置されている。つまり、二枚の放熱板４ａ，４ｂのうちの内側の放熱板４ａがガラス管２の外周面を覆わない部分は、二枚の放熱板４ａ，４ｂのうちの外側の放熱板４ｂがガラス管２の外周面を覆い、外側の放熱板４ａがガラス管２の外周面を覆わない部分は、内側の放熱板４ａがガラス管２の外周面を覆う。そのため、ガラス管２から熱が内側の放熱板４ａに伝わり、内側の放熱板４ａから外側の放熱板４ｂに伝わって、外側の放熱板４ｂから熱が放出される。熱が内側の放熱板４ａから外側の放熱板４ｂに伝わる際に損失し、挿入部３ａに伝わる熱量が減る。
【００２３】
ここで、ガラス管２が口金部３の挿入部３ａに挿入される方法について説明する。まず、ガラス管２の基端部２ｂ側の円筒部２ａの外周面上に二枚の放熱板４ａ，４ｂが重ね合わされる。この状態にあるガラス管２と二枚の放熱板４ａ，４ｂとが口金部３の挿入部３ａに挿入されて、ガラス管２と挿入部３ａとの間に二枚の放熱板４ａ，４ｂ（放熱部材４）が挟まった状態に組み付けられる。
【００２４】
なお、図４に示すような、放熱部材４が挿入部３ａの内周面に沿うように平板状に形成されており、その平板状の放熱部材４を円弧状に曲げて、円弧状に曲がった状態の放熱部材４を挿入部３ａの内周面に沿うように配置させてもよい。そして、ガラス管２は、放熱部材４の内周面上を筒芯方向Ｃに滑らせながら、挿入部３ａに挿入されるようにしてもよい。
【００２５】
放熱部材４の第一の接触面４１及び第二の接触面４２の少なくとも何れか一方は、挿入部３ａの内部と挿入部３ａの外部とを連通する溝部を有する。本実施形態に係る放熱板４ａ，４ｂのそれぞれは、断面が波板状に形成されている。そのため、放熱板４ａ，４ｂの一対の面のそれぞれは、幅方向（Ｙ方向）に凹部４１ａ，４２ａと凸部４１ｂ，４２ｂとが交互に形成されている。なお、内側の放熱板４ａの内側の面（ガラス管２側の面）と外側の放熱板４ｂの外側の面（挿入部３ａ側の面）とに設けられた凹部４１ａ，４２ａが溝部に対応する。
【００２６】
このため、放熱部材４の一方の接触面４１の凸部４１ｂとガラス管２の外周面とが接触して、一方の接触面４１の凹部４１ａ（の凹んだ部分）とガラス管２の外周面とが離間して、一方の接触面４１の凹部４１ａとガラス管２の外周面との間に隙間が形成される。この隙間は、ガラス管２の外周面上を筒芯方向Ｃに沿って連続して形成されており、放熱部材４の一方の接触面４１と熱交換した空気が流通する流路を構成する。
【００２７】
放熱部材４の他方の接触面４２の凸部４２ｂと挿入部３ａの内周面とが接触して、他方の接触面４２の凹部４２ａ（の凹んだ部分）と挿入部３ａの内周面とが離間している。他方の接触面４２の凹部４２ａと挿入部３ａの内周面との間に隙間が形成される。この隙間は、挿入部３ａの内周面上を筒芯方向Ｃに沿って連続して形成されており、放熱部材４の他方の接触面４１と熱交換した空気が流通する流路を構成する。
【００２８】
遮光部５は、耐熱性を有する材料により形成されている。例えば、遮光部５は、ステンレスにより形成されている。遮光部５は、ガラス管２に対向する内面と、該内面と反対側の外面とを有する。遮光部５の両面（内面及び外面）には、フッ素樹脂が塗装されている。具体的には、遮光部５の両面には、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））が塗装されている。よって、遮光部５の両面の全面に熱が均一に伝わって、熱が遮光部５の両面の全面から放出される。つまり、遮光部５の放熱効率が高くなる。
【００２９】
遮光部５の内面は、ガラス管２に密着して、ガラス管２の熱が伝わる受熱面である。遮光部５の内面は、円弧状に湾曲している。遮光部５の外面は、内面で伝熱された熱を放出する放熱面である。遮光部５は、ガラス管２の円筒部２ａにおける基端部２ｂ側に配置されており、放熱部材４に接触している。つまり、遮光部５と放熱部材４とは、熱を互いに伝え合えるように配置されている。特に、遮光部５の熱が放熱部材４に伝わって、放熱部材４から放熱される。
【００３０】
遮光部５は、図１に示すように、ガラス管２の外周面に密着している。遮光部５は、ガラス管２の筒芯方向Ｃに沿って配置される一対の第一遮光部５１，５１と、該一対の第一遮光部５１，５１が接続される第二遮光部５２とを備える。
【００３１】
一対の第一遮光部５１，５１は、帯状の板であり、幅方向にガラス管２の外周面の曲率半径と同じ若しくは若干小さく曲げられている。一対の第一遮光部５１，５１は、ガラス管２の筒芯方向Ｃに沿って長手方向に直線状に形成されている。一対の第一遮光部５１，５１は、ガラス管２の筒芯方向Ｃに沿って密着している。一対の第一遮光部５１，５１におけるガラス管２の基端部２ｂ側の端部は、放熱部材４に接触している。
【００３２】
第二遮光部５２は、ガラス管２の中心を挟んでガラス管２の外周面を挟むように、長手方向に円弧状（Ｃの字状）に曲げられている。第二遮光部５２は、ガラス管２の外周面を周方向に沿って密着している。第二遮光部５２の長手方向の両端に一対の第一遮光部５１，５１が接続されている。
【００３３】
遮光部５は、ガラス管２の外周面を両側から挟んで装着されている。つまり、第二遮光部５２の径方向外側に力が加えられると、第二遮光部５２は、径方向外側に反るように曲がり、径方向外側に加えた力が取り除かれると、第二遮光部５２は、径方向内側に曲がって元の形状に戻ろうとする弾性力（復元力）を発現する。そのため、一対の第一遮光部５１，５１が互いに離間する方向に力を加えられると、第二遮光部５２の長手方向の両端部が互いに離間する方向に曲がり、第二遮光部５２の曲率半径が大きくなる。そのため、遮光部５は、ガラス管２の外周面に沿って筒芯方向Ｃにずらしやすくなり、ガラス管２から取り外し可能に構成される。遮光部５がガラス管２の外周面上の所定の位置で径方向外側に加えた力が取り除かれると、遮光部５がガラス管２の外周面に密着して、その位置で遮光部５が固定される。
【００３４】
以上より、本実施形態に係るＨＩＤランプ１によれば、ガラス管２が放電して発熱した際、ガラス管２から放熱部材４に熱が伝わる。このため、ガラス管２に熱が蓄積されにくく、ガラス管２が高温になりにくい。よって、口金部３の挿入部３ａがガラス管２の放熱を阻害していても、ガラス管２が損傷しにくくなる。
【００３５】
更に、放熱部材４の第一の接触面４１とガラス管２との間、又は、放熱部材４の第二の接触面４２と口金部３の挿入部３ａとの間には、溝部により仕切られた隙間が形成される。そのため、ガラス管２から放熱部材４に伝わった熱が放熱部材４の第一の接触面４１又は第二の接触面４２から挿入部３ａの内部に放出される。放熱部材４の第一の接触面４１又は第二の接触面４２から放出された熱は、更に溝部により仕切られた隙間から溝部に伝って、挿入部３ａの外部に排出される。よって、放熱部材４の第一の接触面４１とガラス管２との間、又は、放熱部材４の第二の接触面４２と口金部３の挿入部３ａとの間に、熱がこもりにくく、ガラス管２が高温になりにくい。
【００３６】
また、ＨＩＤランプ１のガラス管２に遮光部５が設けられることにより、ＨＩＤランプ１は、ガラス管２からの直接光を遮ることにより、光を乱反射させて、グレアを防ぐことができる。一方、遮光部５がガラス管２の外周面（放熱面）を覆い、ガラス管２の放熱が阻害される。しかし、放熱部材４が遮光部５で阻害されたガラス管２の熱を放出するため、ガラス管２が損傷しやすくなることはない。
【００３７】
この効果について、本実施形態に係るＨＩＤランプ１の発光時の温度と、従来のＨＩＤランプの発光時の温度とを比較して説明する。従来のＨＩＤランプは、特開２００５−１３８８１５号公報に記載されたランプである。具体的に説明すると、遮光部は、口金部本体にネジで固定されており、ガラス管と遮光部とが離間している。つまり、遮光部がガラス管に密着していないため、ガラス管の外周面（放熱面）が遮られないように工夫されている。
【００３８】
従来のＨＩＤランプの発光時の温度は、ガラス管の放電部分では、５４２℃、ガラス管の先端部では、２９０℃、遮光部の第二遮光部では、２１０℃、ガラス管の基端部側の円筒部では、１３９℃であった。一方、本実施形態に係るＨＩＤランプ１の発光時の温度は、ガラス管２の放電部分では、５３２℃、ガラス管２の先端部では、２９２℃、遮光部５の第二遮光部５２では、２２８℃、放熱部材４では、１３７℃であった。
【００３９】
これらの結果より、本実施形態に係るＨＩＤランプ１は、ガラス管の外周面（放熱面）が遮られないように工夫されている従来のＨＩＤランプと同等レベルの温度に抑制されていることが確認できる。特に、本実施形態に係るＨＩＤランプ１であれば、遮光部５を口金部本体３１にネジで固定して、遮光部５とガラス管２とを離す必要がなく、遮光部５の取り付け及び取り外しが容易となる。
【００４０】
また、遮光部５は、ガラス管２から取り外し可能に構成されているため、ＨＩＤランプ１の用途により遮光部５を取り外すことができる。そのため、ガラス管２、口金部３及び放熱部材４は、遮光部５が必要なＨＩＤランプ１と遮光部５が不要なＨＩＤランプ１とで部品の共通化を図ることができる。また、遮光部５のみを在庫として保管しておけば、ＨＩＤランプ１に遮光部５が必要な場合に、遮光部５をガラス管２に工具を使用することなく取り付けて、遮光部５を備えたＨＩＤランプ１を用意することができる。つまり、遮光部５を備えたＨＩＤランプ１は、遮光部５を備えていないＨＩＤランプ１と別に保管しておく必要性がない。
【００４１】
また、放熱部材４の断面形状が波形状をしており、放熱部材４は、ガラス管２の外周面及び口金部３の挿入部３ａの内周面に沿うように曲がり易い形状をしている。また、放熱部材４は、ガラス管２と挿入部３ａとに挟まれて、ガラス管２及び挿入部３ａに圧接している。具体的には、放熱部材４の第一の接触面４１の凸部４１ｂと第二の接触面４２の凸部４２ｂとがガラス管２と口金部３の挿入部３ａとに接触し、第一の接触面４１の凹部４１ａ及び第二の接触面４２の凹部４２ａがそれぞれ周方向（幅方向）に広がって、ガラス管２の外周面と挿入部３ａの内周面との離間距離が一定となるように、放熱部材４は、挿入部３ａの内部におけるガラス管２を支持する。このため、ガラス管２は、放熱部材４を介して挿入部３ａに押圧されており、ガラス管２の径方向の位置が規制されるだけでなく、筒芯方向Ｃへの移動も周方向から放熱部材４が圧接して支持されて、ガラス管２の位置が規制される。このため、ガラス管２の姿勢は、挿入部３ａによって維持されており、ガラス管２は、挿入部３ａから容易に脱落することはない。
【００４２】
このように、本実施形態に係るＨＩＤランプ１によれば、ガラス管２が高温になりにくく、ガラス管２が損傷しにくいという優れた効果を奏し得る。
【００４３】
なお、本発明に係るランプは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々な変更を加え得ることは勿論である。また、下記した変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【００４４】
上記実施形態におけるＨＩＤランプ１の放熱部材４は、ガラス管２と口金部３の挿入部３ａとの間に挿入されて挟まれていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、放熱部材は、ガラス管２及び口金部３の挿入部３ａの何れか一方に固定されていてもよい。
【００４５】
上記実施形態におけるＨＩＤランプ１の放熱部材４は、断面形状が波形状に曲げられていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、放熱部材は、表面及び裏面に凸状の突起若しくは突条、又は、表面及び裏面に凹状の凹み、貫通孔若しくは溝が形成されたものであってもよい。また、本発明は、ランプに放熱部材４の断面形状が波形状に曲げられていなくても、つまり、円弧状若しくは環状であっても効果を奏する。
【００４６】
上記実施形態におけるＨＩＤランプ１の放熱部材４は、ガラス管２と口金部３の挿入部３ａとの間に二枚の放熱板４ａ，４ｂを重ね合わせて挟まれたものであった。しかし、これに限定されるものではない。例えば、放熱部材４は、ガラス管２と口金部３の挿入部３ａとの間に二枚以上の放熱板を重ね合わせて挟まれたものであってもよいし、一枚の放熱板が挟まれたものであってもよい。また、放熱部材４は、帯状の板であって、ガラス管２の外周面に若しくは口金部本体３１の挿入部３ａの内周面に沿って二周以上に巻いて形成されたものであってもよい。
【００４７】
上記実施形態におけるＨＩＤランプ１の遮光部５は、ガラス管２に取り外し可能に装着されていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、遮光部は、ガラス管２の外周面に接着剤などで接着されていてもよい。遮光部は、ガラス管２に遮光塗料を塗布して形成された遮光膜であってもよい。また、本発明は、ランプに遮光部が設けられていなくてもよい。
【００４８】
上記実施形態におけるＨＩＤランプ１の遮光部５は、放熱部材４とは別に設けられていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、遮光部は、放熱部材を挿入部３ａからガラス管２の円筒部２ａの外周面に沿って延出させた部分であってもよい。
【００４９】
上記実施形態におけるＨＩＤランプ１は、車両用の照明器具の光源である例を説明した。しかし、これに限定されるものではない。例えば、本発明に係るランプは、船舶や航空機、演出照明、施設照明などの一般照明用の照明器具の光源として用いられるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１…ＨＩＤランプ（ランプ）、２…ガラス管、２ａ…円筒部、２ｂ…基端部、２ｃ…先端部、３…口金部、３ａ…挿入部、３１…口金部本体、３２…接続端子、３３…リード線、３４…保護管、４…放熱部材、４ａ…（内側の）放熱板、４ｂ…（外側の）放熱板、４１…第一の接触面、４１ａ…凹部、４１ｂ…凸部、４２…第二の接触面、４２ａ…凹部、４２ｂ…凸部、５…遮光部、５１…第一遮光部、５２…第二遮光部、Ｃ…筒芯方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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