(57)【要約】【課題】ロービームを発生させる車両ヘッドライトにおいて使用可能であって、明暗境界領域において従来のヘッドライトよりも高いヘッドライト投光のための輝度を保証する白熱電球を提供すること。【解決手段】透光性のランプバルブ内に少なくとも１つのフィラメントが配置されており、前記フィラメントの外径が第１のフィラメント端における最小値から第２のフィラメント端における最大値まで連続的に増大する形式の白熱電球において、前記最小値Ｄ１及び最大値Ｄ２ならびに前記少なくとも１つのフィラメントの長さＬに関して、下記の条件    【数１】2006059813.tif 000006が満たされるようにする。【選択図】図２
2006059813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性のランプバルブ（１０）内に少なくとも１つのフィラメント（２）が配置されており、前記フィラメントの外径が第１のフィラメント端（２３）における最小値から第２のフィラメント端（２４）における最大値まで連続的に増大する形式の白熱電球において、
前記最小値Ｄ１及び最大値Ｄ２ならびに前記少なくとも１つのフィラメント（２）の長さＬに関して、下記の条件
【数１】
2006059813.tif 000005
が満たされていることを特徴とする白熱電球。
【請求項２】
ランプバルブ（１０）の端部（１１）に口金（３）が設けられており、前記少なくとも１つのフィラメント（２）の第１のフィラメント端（２３）は、ランプバルブ（１０）の口金が設けられた前記端部（１１）の側にある、請求項１記載の白熱電球。
【請求項３】
前記少なくとも１つのフィラメント（２）のフィラメント軸はランプバルブ（１０）又は白熱電球（１）の長手方向に平行である、請求項１又は２記載の白熱電球。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の白熱電球による車両ヘッドライト用のハロゲンランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性のランプバルブ内に少なくとも１つのフィラメントが配置されており、フィラメントの外径が第１のフィラメント端における最小値から第２のフィラメント端における最大値まで連続的に増大する形式の白熱電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような白熱電球は、例えば、特許文献１に開示されている。この明細書に記載されたハロゲンランプは、ライトガイドに光を入力結合させるために使用されるハロゲンランプであり、片側に口金が設けられており、口金から遠い側のランプバルブの端部は光学レンズとして形成されており、ランプバルブ内に配置されたフィラメントの外形は包絡面として円錐台の表面を有している。
【特許文献１】ＵＳ  ５，５０８，５８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、ロービームを発生させる車両ヘッドライトにおいて使用可能であって、明暗境界領域において従来のヘッドライトよりも高いヘッドライト投光のための輝度を保証する白熱電球を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は、透光性のランプバルブ内に少なくとも１つのフィラメントが配置されており、前記フィラメントの外径が第１のフィラメント端における最小値から第２のフィラメント端における最大値まで連続的に増大する形式の白熱電球において、前記最小値Ｄ１及び最大値Ｄ２ならびに前記少なくとも１つのフィラメントの長さＬに関して、下記の条件
【０００５】
【数１】
2006059813.tif 000003
が満たされるようにすることにより解決される。本発明の特に好適な実施形態は従属請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明による白熱電球は透光性のランプバルブ内に配置された少なくとも１つのフィラメントを有しており、このフィラメントの外径は第１のフィラメント端における最小値から第２のフィラメント端における最大値まで連続的に増大し、本発明によれば、前記最小値Ｄ１及び最大値Ｄ２ならびに前記少なくとも１つのフィラメントの長さＬに関して、下記の条件
【０００７】
【数２】
2006059813.tif 000004
が満たされている。
【０００８】
第１のフィラメント端における外径は比較的小さいため、前記少なくとも１つのフィラメントはこの端部において比較的高い輝度を有する。さらに、このフィラメント端は外径が小さいのでむしろ点光源の理想像に相当する。それゆえ、本発明による白熱電球は、例えば車両ヘッドライトにおける光源として、投光用途に特に適している。第１のフィラメント端によってフィラメントから放射される光は、この用途では、この光をヘッドライト前方の遠照射野に投射し、第２のフィラメント端から放射された光を車両のすぐ前方のヘッドライト近照射野に投射することにより、有利にはロービームの鋭い明暗境界を形成するために使用することができる。これにより、良好な照明が望まれるロービームの明暗境界領域において、高い輝度を得ることができる。ただし、第１のフィラメント端における外径を小さくすることにより、少なくとも１つのフィラメントはこの領域でより強く加熱されることになる。この少なくとも１つのフィラメントの過熱とその寿命の短縮とを防ぐために、本発明による白熱電球の少なくとも１つのフィラメントの円錐性は上記の不等式に従って０．０８７５の最大値に制限される。つまり、少なくとも１つのフィラメントの外面ないし外径は、頂点におけるビーム角が最大でおよそ１０°である円錐の表面上にある。
【０００９】
本発明による白熱電球は有利には片側に口金を有する白熱電球として形成されている。つまり、ランプバルブの一方の端部に口金が設けられており、少なくとも１つのフィラメントの第１のフィラメント端はランプバルブの口金が設けられた端部の側にある。通常、車両ヘッドライトにおいては、片側に口金を有するランプが使用される。このランプは、口金は背面の開口部のホルダーに固定されるように、背面の開口部を介してヘッドライトの反射器に取り付けられる。ランプのこの向きのため、白熱電球の口金近傍端から発した光は明暗境界領域ないしヘッドライトの遠照射野に投射される。それゆえ、白熱電球の口金近傍端は、有利には比較的小さな外径を有する第１のフィラメント端の前記利点を得るために形成される。本発明の好適な実施形態によれば、少なくとも１つのフィラメントは軸方向にアラインされている。すなわち、この少なくとも１つのフィラメントのフィラメント軸はランプバルブないし白熱電球の長手方向に平行であり、ランプバルブが軸対称の場合には、長手軸に平行である、あるいは、それどころかランプバルブの長手軸上にある。
【００１０】
本発明による白熱電球の少なくとも１つのフィラメントの長さＬは、白熱電球を車両ヘッドライトの点光源として使用することができるように、有利には、４．０ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲内にある。本発明による白熱電球の少なくとも１つのフィラメントのピッチは、製造技術上の理由から、有利には１．９より小さく、１．３よりは大きい。１．９以上のピッチの場合、フィラメント給電装置内でフィラメントが絡まり、引き離すことが不能になる危険性がある。１．３以下のピッチの場合には、フィラメントの隣接しあう巻きの間に電気的な短絡が生じる可能性がある。
【実施例】
【００１１】
図２には、本発明の第１の実施例による車両ヘッドライト用のハロゲンランプが図式的に示されている。このハロゲンランプ１は５５Ｗの消費電力と１２Ｖの公称電圧を有しており、車両ヘッドライトにおいてロービームの形成に使用される。ハロゲンランプ１は、金属製の口金１３が設けられた密封された端部１１を有する石英ガラスからなるランプバルブ１０を有している。ランプバルブ１０の中には、単螺旋のタングステンワイヤ２００からなるフィラメント２が配置されている。フィラメント２はランプバルブ１０の中で軸方向にアラインされている、すなわち、ランプバルブ１０の長手軸に平行にアラインされている、ないしはランプバルブ１０の長手軸上にある。フィラメント２の巻かれていない２つのフィラメント出口２１，２２はそれぞれ、ランプバルブ１０の気密封止された端部１１に埋め込まれたモリブデンホイル１１１，１１２を介して、ランプバルブ１０から突出した電流供給線に接続されている。この電流供給線はコンタクトラグ４ないしソケット３に電気的に結合されている。
【００１２】
図１には、図２及び３に描かれているロービーム生成用のハロゲンランプにおいて使用されるフィラメント２の詳細が図式的に示されている。フィラメント２は、実質的に円錐台の表面に相当する外形を有している。フィラメント２の巻きの外径は、第１のフィラメント端２３での第１の巻きにおける最小値Ｄ１から第２のフィラメント端２４での最後の巻きにおける最大値Ｄ２まで連続的に増大する。本発明の好適な実施例によれば、フィラメント２は、４．３３ｍｍの長さＬと、０．４８ｍｍの第１の巻きの外径Ｄ１と、１．２４ｍｍの最後の巻きの外径Ｄ２を有している。フィラメントワイヤ２００の厚さは１５５．２μｍである。このフィラメントのピッチは１．８である。小さな外径Ｄ１を有する第１のフィラメント端２３は、図２及び３によるランプでは、口金３ないし８の側にある。
【００１３】
図３には、本発明の第２の実施例による車両ヘッドライト用のハロゲンランプが図式的に示されている。このハロゲンランプは、車両のロービーム及びハイビームを形成するために使用される２つのフィラメント２，６を有する２フィラメントハロゲンランプ５である。このハロゲンランプ５は１２Ｖの公称電源電圧で動作するよう規定されている。このハロゲンランプ５は、金属製の口金８が設けられた密封された端部７１を備えた、硬質ガラス、例えばケイ酸アルミニウムガラスからなるランプバルブ７を有している。ランプバルブ７の中には、車両のハイビームを形成する第１のフィラメント６とロービームを形成する第２のフィラメント２が配置されている。フィラメント２は上で説明した性質を備えているので、図１、２、及び３において同じ参照番号で表されている。フィラメント２は、その第１の端部２３が密封された端部７１と口金８の側に来るように、さらにはフィラメント２自体が防眩フードによって部分的に包囲されるように、ランプバルブ７内で軸方向にアラインされている。２つのフィラメント２，６は３つの電流供給線９１，９２，９３により支持され、かつエネルギーを供給される。３つの電流給電線９１，９２，９３はランプバルブ７の密封された端部７を通って外に通じており、ランプ５の３つの電気端子９４のうちの１つに接続されている。モリブデンチューブ２５で被覆された、白熱電球２の第１のフィラメント出口２１は電流供給線９１に溶接されており、モリブデンチューブ２６で被覆された、白熱電球２の第２のフィラメント出口２２は防眩フード９に溶接されている。
【００１４】
本発明は上で詳細に説明した実施例に限定されない。フィラメント２の第１の巻きの外径に関する最小値Ｄ１は０．４ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲内の値であってよい。また、フィラメント２の最後の巻きの外径に関する最大値Ｄ２は０．６ｍｍ〜２．２ｍｍの範囲内の値をとるようにしてもよい。さらに、例えばフィラメントワイヤ２００の厚さを減少させてもよく、１２Ｖよりも高い電源電圧、例えば２４Ｖの公称電源電圧にフィラメント２を適応させるために、フィラメント２の巻き数を上げてもよい。本発明は特にＨ１ランプ、Ｈ７ランプ、及びＨ４ランプに適している。明暗境界における輝度をさらに上げるために、フィラメント２がさらに第１の端部２３において第２の端部２４よりも低いピッチを有するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好適な実施例によるフィラメントの側面図を図式的に示す。
【図２】本発明の第１の実施例による車両ヘッドライトの側面図を図式的に示す。
【図３】本発明の第２の実施例による車両ヘッドライトの側面図を図式的に示す。
【符号の説明】
【００１６】
１  白熱電球
２  フィラメント
２１  フィラメント出口
２２  フィラメント出口
２３  第１のフィラメント端
２４  第２のフィラメント端
２５  モリブデンチューブ
２００  タングステンワイヤ
３  口金
４  コンタクトラグ
５  ２フィラメントハロゲンランプ
６  フィラメント
７  ランプバルブ
８  口金
９  防眩フード
９１  電流供給線
９２  電流供給線
９３  電流供給線
９４  電気端子
１０  ランプバルブ
１１  密封端部
１１１  モリブデンホイル
１１２  モリブデンホイル
Ｄ１  フィラメント外径の最小値
Ｄ２  フィラメント外径の最大値
Ｌ  フィラメントの長さ
【図１】
2006059813.tif 000007
【図２】
2006059813.tif 000008
【図３】
2006059813.tif 000009