(57)【要約】【課題】  簡単な構造で、フランジ部の劣化を抑制可能な放電ランプを提供する。【解決手段】  本発明の放電ランプは、発光部１１を備えたバーナーＢＮと、発光部１１を前端側に位置させるように、バーナーＢＮを保持するソケット７と、具備し、ソケット７は前端側にフランジ部７１を備えており、フランジ部７１には、その前端側の面を覆うように、金属カバー８が設けられていることを特徴とする。また、金属カバー８に、金属バンド６に形成された突片部６１を溶接するようにして、金属カバー８を溶接の部材としても兼ねさせるのが望ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を備えたバーナーと、前記発光部を前端側に位置させるように、前記バーナーを保持するソケットと、を具備する放電ランプであって、
前記ソケットは前端側にフランジ部を備えており、前記フランジ部には、その前端側の面を覆うように、金属カバーが設けられていることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
前記バーナーには、その外周面を保持するように金属バンドが設けられており、前記金属バンドは管軸に対して略垂直の方向に突出する突片部を備え、前記突片部は前記金属カバーに溶接されてなることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項３】
前記フランジ部の前端側の面と前記金属カバーの間には、空間が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前照灯装置などに使用される放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の前照灯などに使用される放電ランプは、特許文献１や特許文献２で知られているように、二重管構造のバーナーと樹脂からなるソケットとで構成されている。そのバーナーは、点灯中に発光する部分となる発光部を備えており、その発光部がソケットの前端側に位置するように、ソケットに保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９７２２６号公報
【特許文献２】特開２００７−３２３９８６号公報
【特許文献３】国際公開第２００９／１３０６５４号
【特許文献４】国際公開第２００８／１１０９６９号
【特許文献５】国際公開第２００９／１３０６４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、最近ではランプをコンパクトにするために、発光部とソケットとの距離を従来よりも近づけるニーズがある。しかし、このような設計を行うと、点灯中に発光部によって発せられる熱や紫外線が従来よりも多くソケットに到達するようになるため、ソケットの前端側に設けられたフランジ部が劣化するという問題が生じている。このフランジ部が劣化するとガスが発生するため、そのガスによってバーナーのガラス部分や前照灯装置のレンズ部分を曇らせるなどの問題に発展してしまう。
【０００５】
なお、上記問題は、特許文献３〜特許文献５に記載のように、従来のソケットのフランジ部に該当する部分を、全て金属部品で構成すれば解消可能であるかもしれない。しかし、この手段によりフランジ部の劣化の問題を解消できたとしても、フランジの構造は複雑になるので、部品点数の増加、組み立て困難などの新たな問題が生じてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な構造で、フランジ部の劣化を抑制可能な放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の放電ランプは、発光部を備えたバーナーと、前記発光部を前端側に位置させるように、前記バーナーを保持するソケットと、を具備する放電ランプであって、前記ソケットは前端側にフランジ部を備えており、前記フランジ部には、その前端側の面を覆うように、金属カバーが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構造で、フランジ部の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図２】図１の放電ランプの断面について説明するための図。
【図３】図１の放電ランプを前端側から見た状態について説明するための図。
【図４】第１の実施の形態の金属カバーの展開状態について説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図６】本発明の第３の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図７】第３の実施の形態の金属カバーの展開状態について説明するための図。
【図８】本発明の第４の実施の形態の放電ランプについて説明するための図。
【図９】図８の放電ランプの断面について説明するための図。
【図１０】第４の実施の形態の他の例について説明するための図。
【図１１】ソケットの他の例について説明するための図。
【図１２】金属カバーの他の例について説明するための図。
【図１３】ソケットと金属カバーの固定の他の例について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の放電ランプについて、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の放電ランプについて説明するための図、図２は、図１の放電ランプの断面について説明するための図、図３は、図１の放電ランプを前端側から見た状態について説明するための図である。なお、本発明においては、便宜上、放電ランプにおいてバーナーが位置している側を前端側、ソケットが位置している側を後端側と称して説明する。
【００１１】
図１の放電ランプは自動車の前照灯装置に用いられるＨＩＤランプであり、主要部として点灯中に発光する部分を含む二重管構造のバーナーＢＮを備えている。そのバーナーＢＮの内部には、内管１が配置されている。
【００１２】
内管１は細長い形状であり、その中央付近には点灯中に発光する部分となる発光部１１が形成されている。発光部１１は略楕円状を呈しており、その両端には板状のシール部１２、そのさらに両端には境界部１３を介して円筒部１４が連続形成されている。この内管１は前述のとおり、発光する部分を含んでいるため、石英ガラスなどの耐熱性と透光性を具備した材料で構成されるのが望ましい。
【００１３】
この発光部１１の内部には、中央が略円柱状、両端がテーパ状の放電空間１１１が形成されている。この放電空間１１１の容積は、自動車前照灯用の場合には、１０ｍｍ３〜３０ｍｍ３、さらには１５ｍｍ３〜２５ｍｍ３であるのが好適である。放電空間１１１には、放電媒体が封入されている。放電媒体は、金属ハロゲン化物２と希ガスのみからなる水銀フリーの構成である。
【００１４】
金属ハロゲン化物２は、ナトリウム、スカンジウム、亜鉛、インジウムなどのハロゲン化物で構成されている。それらの金属ハロゲン化物に結合されるハロゲンとしてはヨウ素が最適であるが、臭素や塩素などを組み合わせてもよい。また、金属ハロゲン化物の組み合わせもこれに限らず、スズやセシウムのハロゲン化物などを追加してもよい。
【００１５】
希ガスは、キセノンで構成されている。希ガスは、目的によってその封入圧力を調整することができる。例えば、全光束等の特性を高めるためには、封入圧力を常温（２５℃）において１０ａｔｍ以上、特に１３ａｔｍ以上にするのが望ましい。ただし、上限は製造上、現状で２０ａｔｍ程度である。なお、希ガスとしては、キセノンの他に、ネオン、アルゴン、クリプトンなどを使用したり、それらを組み合わせて使用したりすることもできる。
【００１６】
シール部１２には、電極マウント３が封着されている。電極マウント３は、金属箔３１、電極３２、コイル３３およびリード線３４により構成されている。
【００１７】
金属箔３１は、例えば、モリブデンからなる薄い金属板であり、その板状の面がシール部１２の板状の面と平行するように配置されている。
【００１８】
電極３２は、例えば、タングステンに酸化トリウムをドープした、いわゆるトリエーテッドタングステンからなる電極である。その一端は金属箔３１の発光部１１側端部に重ね合わせ接続されており、他端は放電空間１１１内で所定の電極間距離を保って、互いの先端同士が対向するように配置されている。その電極間距離としては、自動車前照灯用の場合には、外観上における距離で３．５ｍｍ〜４．５ｍｍであるのが望ましい。なお、電極形状は、直棒状に限らず、先端の直径が大きい非直棒状の形状や直流点灯タイプのように一対の電極の大きさが異なる形状であってもよい。また、電極材料は、純タングステンやドープタングステン、レニウムタングステンなどであってもよい。
【００１９】
コイル３３は、例えば、ドープタングステンからなる金属線であって、シール部１２に封着される電極３２の軸部の軸周りに螺旋状に巻装されている。このコイル設計としては、コイル線径は３０μｍ〜１００μｍ、コイルピッチは６００％以下であるのが好適である。
【００２０】
リード線３４は、例えば、モリブデンからなる金属線である。その一端は、発光部１１に対して反対側の金属箔３１に重ね合わせ接続されており、他端は管軸に沿って内管１の外部に延出されている。そのうち、ランプの前端側に延出したリード線３４には、例えば、ニッケルからなるＬ字状のサポートワイヤ３５の一端がレーザー溶接により接続されている。このサポートワイヤ３５には、管軸と平行する部分に、例えば、セラミックからなるスリーブ４が装着されている。
【００２１】
上記で構成された内管１の外側には、筒状の外管５が内管１と同心状に設けられている。これら内外管の接続は、内管１の円筒部１４付近に外管５を溶着することにより行なわれている。このため、内管１と外管５との間には気密に保たれた空間５１が形成され、その空間５１には、ネオン、アルゴン、キセノン、窒素から選択された一種のガスまたは混合ガスが０．３ａｔｍ以下の圧力で封入されている。なお、外管５としては、チタン、セリウム、アルミニウム等の酸化物を添加した石英ガラスなど、内管１に熱膨張係数が近く、かつ紫外線遮断性を有する材料を使用するのが望ましい。
【００２２】
これらで構成されたバーナーＢＮの後端側には、その外周面を保持するように、例えばステンレスからなる金属バンド６が設けられている。この金属バンド６は、放電ランプの管軸に対して略垂直の方向に延出する４片の突片部６１を備えている。
【００２３】
また、バーナーＢＮの後端側には、ＰＰＳ、ＰＥＩなどの樹脂により成形されたソケット７が配置されている。その前端側には、ソケット７の本体部分（直径＝２４．７ｍｍ）よりも大きく形成された円盤状のフランジ部７１（直径＝約３１ｍｍ、厚み＝約１．５ｍｍ）が形成されている。フランジ部７１には、その前端側の面（以下、前端面７１１）を覆うように、金属カバー８が設けられている。
【００２４】
一方、ソケット７の後端側には、底部に底部端子９１、側部に側部端子９２が形成されており、底部端子９１にはリード線３４、側部端子９２にはサポートワイヤ３５がそれぞれ接続されている。これら底部端子９１、側部端子９２は、底部端子９１を高圧側、側部端子９２を低圧側と設定するように点灯回路（図示なし）と接続され、例えば、安定時は約２５Ｗ、始動時は安定時電力に対して２倍以上である約５５Ｗに設定される。
【００２５】
ここで、金属カバー８についてさらに詳しく説明する。
【００２６】
金属カバー８は、図４に示すように例えばアルミニウムからなる０．５ｍｍ程度の厚さの金属板を切り抜くことで形成したものであり、ポッチ部８１と内固定部８２と外固定部８３と突片部８４を備えた形状になっている。
【００２７】
ポッチ部８１は、金属カバー８の前端側に位置する面に設けられた突起であり、等間隔に３つ形成されている。このポッチ部８１は、寸法を測定する際の基点となる部分となる。例えば、放電ランプにおける規格であるＬＣＬ（Light Center Length）は、ポッチ部８１の先端から電極間中心までの距離Ｄ１により規定されている。内固定部８２は金属カバー８の内枠に、外固定部８３は金属カバー８の外枠に形成された金属からなる複数の固定片である。金属カバー８のソケット７への装着状態においては、これらはフランジ部７１を挟むように壁面に沿って折り曲げられるため、ソケット７への金属カバー８の固定が強固となり、金属カバー８がソケット７から外れてしまうことを防止することができる。突片部８４は、金属カバー８の内枠に形成された４片の金属片であり、金属バンド６の突片部６１と同じように、管軸に対して略垂直になるように突出形成されている。そのため、突片部６１と互いに面接触させることが可能で、その重なり部分にレーザー溶接などにより溶接することで金属バンド６と金属カバー８を固定することができる。つまり、金属カバー８を溶接のパーツとして兼用させることによって、部品点数を減少させつつ、バーナーＢＮをソケット７に容易に固定することができるようになる。
【００２８】
ここで、ＬＣＬを従来の長さであるＤ１＝２７．１ｍｍから１８．０ｍｍに短くしたランプ（比較例）と、フランジ部７１の前端側に金属カバー８が設けた状態でＬＣＬをＤ１＝１８．０ｍｍとしたランプ（実施例）を、自動車前照灯装置に密閉搭載し、１０００時間連続点灯する試験を行った。
【００２９】
その結果、比較例のランプではフランジ部７１の前端面７１１が劣化変色し、かつ前照灯装置のレンズの内側に曇りが確認されたが、実施例のランプでは前端面７１１が劣化変色したり、レンズが曇ったりすることは確認されなかった。この結果は、どちらのランプも点灯中の発光部１１の温度は約９００℃で紫外線放射量もほぼ同じであることを考慮すると、ＬＣＬが短くなったことにより劣化するのはほぼ前端面７１１のみであることを意味する。つまり、実施例のランプのように、発光部１１からフランジ部７１を見たときに、前端面７１１のほぼ全てが隠れる程度に金属カバー８をフランジ部７１に被せるようにすることで、フランジ部７１の劣化を十分に抑制することが可能となる。
【００３０】
したがって、本実施の形態では、ソケット７のフランジ部７１に、その前端面７１１を覆うように金属カバー８を設けるという簡単な構造を採用するだけで、ＬＣＬが短いランプ設計にした場合であっても、フランジ部７１の劣化等を抑制することができる。
【００３１】
また、バーナーＢＮに、管軸に対して略垂直の方向に突出する突片部６１を備えた金属バンド６を設け、突片部６１と金属カバー８の突片部８４とを溶接するようにしたことで、金属カバー８をソケット７へのバーナーＢＮの固定の機能を兼ねさせることができるため、部品点数を減少させつつ、バーナーＢＮをソケット７に容易に固定することができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。この第２の実施の形態の各部について、第１の実施の形態の放電ランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００３３】
本実施の形態では、金属バンド６の少なくとも一部がソケット７内に位置するようにしている。具体的には、突片部６１と面接触する突片部８４の部分を、ソケット７の前端側の面よりも後端側に位置するように折り曲げ形成し、当該部分で突片部６１と溶接することで、金属バンド６の後端側をソケット７の空間内に位置させるようにしている。
【００３４】
この構造であると、ＬＣＬは同じである第１の実施の形態の放電ランプと比較して、発光部１１（電極間中心）と金属バンド６の前端側部分の距離Ｄ２を離すことが可能となる。金属バンド６は、距離Ｄ２が近いほど高温化するため、金属バンド６と金属カバー８が機械的につながっている場合には、その熱がフランジ部７１に伝わって、劣化を早める原因となってしまう。したがって、本実施の形態のように、金属バンド６と金属カバー８の溶接点をソケット７の前端側の面よりも後端側に配置し、発光部１１と金属バンド６の距離を離す、例えば、距離Ｄ２を１５ｍｍ以上とすることで、フランジ部７１の劣化抑制効果を高めることができる。
【００３５】
（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。
【００３６】
本実施の形態では、図７のように金属カバー８に突片部８４の代わりに、金属バンド６の方向に突出する舌片部８５を形成し、舌片部８５と金属バンド６の管軸に平行する面とを溶接するようにしている。この構造でも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。
【００３８】
本実施の形態では、フランジ部７１の前端面７１１上にステンレスなどの金属からなるスペーサ９を複数（例えば９０度間隔に４つ）設けることで、前端面７１１と金属カバー８との間に空間１０を形成している。この空間１０により、点灯中に高温になった金属カバー８からフランジ部７１に伝わる熱量を少なくすることができるため、フランジ部７１の劣化を抑制することができる。また、空間１０を形成したことで、金属カバー８の前端側の面に所定の切り欠き等を設けることで、特許文献５のように裏側にロック部材を備えたリフレクタに対して着脱が可能なランプにもすることができる。
【００３９】
空間１０の長さ（前端面７１１と金属カバー８との距離）Ｄ３は、フランジ部７１の劣化抑制と金属カバー８の固定強度を考慮すると０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、特に０．３ｍｍ〜０．８ｍｍであるのが望ましい。なお、スペーサ９は、図１０のように、フランジ部７１の一部を代用するようにしても良い。
【００４０】
以上、実施の形態をいくつか説明したが、本発明は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００４１】
ソケット７は、図１１のように、前端側にフランジ部７１を備える回路構成部品であってもよい。要は、ソケット７はバーナーＢＮを機械的・電気的に接続する器具であって、前端側にフランジ部７１を備えた構造のものであればよい。
【００４２】
ポッチ部は、フランジ部７１の一部として前端面７１１に成型したものであってもよい。この場合、金属カバー８の一部に穴を形成し、その穴からそのポッチ部を出すようにすれば第１の実施の形態と同様、ＬＣＬ等の測定基点にすることができる。このように、ポッチ部を成形によって形成すると、高さのばらつきを小さくすることができるので、各種寸法の測定を正確に行うことが可能となる。
【００４３】
金属カバー８は、ステンレスに限らず、鉄、ステンレス、ニッケルなどであってもよい。つまり、耐熱性と加工性に優れた材料であれば金属カバー８に使用することができる。また、金属バンド６も同様である。また、金属カバー８は、図１２のように、バーナーＢＮが通る部分を除くソケット７の前端側のほぼ全体を覆うように設けてもよく、この構成であるとバーナーＢＮを収容するための空間を形成するソケット７の内側が劣化することも抑制することができる。
【００４４】
実施の形態では、ソケット７への金属カバー８の固定は、フランジ部７１を外固定部８３で挟んだり、加締めたりする構造を採用したが、これに限らず、例えば次のように変更してもよい。フランジ部７１の裏側に複数の凹みを形成し、それらの凹みに外固定部８２を嵌め合わせるようにしてもよい。また、図１３（ａ）のように、各外固定部８３に面接触するように金属片８６を配置し、その金属片８６に各外固定部８３を溶接するようにしてもよい。また、図１３（ｂ）のように、ある外固定部８３に弧状の金属片８６を形成し、それを折り返して、隣接する外固定部８３と面接触させたのちに重なり部分を溶接するようにしてもよい。また、図１３（ｃ）のように、ソケット７に金属片８６を埋め込み形成し、その金属片８６に各外固定部８３を面接触させたのちに重なり部分を溶接するようにしてもよい。これらの構造を採用すれば、より一層、金属カバー８をソケット７から外れにくくすることができる。
【符号の説明】
【００４５】
ＢＮ  バーナー
１  内管
１１  発光部
５  外管
６  金属バンド
６１  突片部
７  ソケット
７１  フランジ部
７１１  前端面
８  金属カバー
８４  突片部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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