(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ガラスからなる一端封止型の発光管と、この発光管の中に伸びる2本以上の給電用リード線と、発光部を形成するとともに一端が一方のリード線と接続して他端が他方のリード線と接続しているタングステンを主成分とする一つもしくは複数のフィラメントコイルとよりなる自動車用電球であって、
前記フィラメントコイルは、バネ定数が２５ｇ／ｍｍ以上であり、かつ、一つの重さが１００ｍｇ以下であることを特徴とする自動車用電球。
【請求項２】
前記内部リードはモリブデンを主成分とするもので、直径が０．４８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１の自動車用電球。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車用電球に関し、特に、自動車の走行中における振動に十分耐えるだけの性能を有する自動車用電球に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には走行中の照明のために電球が具備されているが、この電球は当然のことながら自動車走行における振動に十分に耐えうるものでなければならない。
国際規格であるＩＥＣ８１０では、約１０００Ｈｚまでの振動に耐えることが要求されている。
このような振動対策として、従来は、サポータを設けるなどの方法や構成が実施されていた。しかし、このような方法は、生産工程が増えるため、製造上作りにくいという問題があった。
【０００３】
この発明が解決しようとする課題は、国際規格が規定する１０００Ｈｚまでの振動数において十分に振動に耐えられるものであって、新規な構造を有する自動車用電球を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明の自動車用電球は、石英を主成分とするガラスからなる一端封止型の発光管と、この発光管の中に伸びる2本の給電用リード線と、発光部を形成するとともに一端が一方のリード線と接続して他端が他方のリード線と接続しているタングステンを主成分とする一つもしくは複数のフィラメントコイルとよりなり、前記フィラメントコイルは、バネ定数が２５ｇ／ｍｍ以上であり、かつ、重さが１００ｍｇ以下であることを特徴とする。
また、前記内部リードはモリブデンを主成分とするもので、直径が０．４８ｍｍ以上であることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の自動車用電球の説明用断面図であり、（ａ）図はフィラメントコイルが概略発光管の管軸に沿って伸びる構造を示し、（ｂ）図はフィラメントコイルが発光管の管軸と概略水平に配置されている構造を示す。
この自動車用電球１０は、全体が石英を主成分とするガラス製の発光管１１よりなり、一端に封止部１２が形成されるとともに、他に排気管残部１３が形成される。発光管１１内では発光部を構成する一つもしくは複数のフィラメントコイル１４が当該発光管の管軸に沿って伸びるように、または水平に配置されている。このフィラメント１４はサポータ１５ａ、１５ｂによって支持されている、（ａ）のようにフィラメントコイル１４が管軸に伸びる場合は２つのサポータ１５の長さが異なっており、フィラメントコイル１４が管軸を水平の配置される場合は２つのサポータ１５の長さは等しくなる。また、発光管１１内には、例えば、不活性ガスとハロゲン化合物が封入されている。
自動車ランプの一般的な大きさとして数値を例示すれば、フィラメントコイル１４は、線状タングステンを巻回させることでコイル状の構造を構成する、一例をあげれば、素線径φ０．１〜０．２５ｍｍのタングステン線が１０〜２５回程度巻きつけられ、これにより、長さ３〜８ｍｍ、外径φ０．７〜１．４ｍｍのコイルを形成している。サポータの長さが異なる場合は、長い方が７〜１８ｍｍ、外径φ０．３〜０．７ｍｍ、短い方が３〜１０ｍｍ、外径φ０．３〜０．７ｍｍである。
【０００６】
ここで、このコイルの材料自身が脆弱であれば、当然のことながらランプの振動に耐えることはできない。本発明者は、このような耐振構造を提供する要素として、種々の検討を積み重ねた結果、コイルの重さとバネ定数を規定することが有効であることを見出した。そして、前記国際規格により、１０００Ｈｚまでの振動に耐えることが必要であるから、１０００Ｈｚまで耐えられるか否かという観点から、自動車用フィラメントコイルのバネ定数と振動数の関係を測定した。
【０００７】
実験は、上記構造のフィラメントコイルを有する白熱電球を振動試験器に取り付け、振動数を１０Ｈｚ〜１０００Ｈｚまで２０分かけて漸次変化させ、１０００Ｈｚになったら１０Ｈｚに戻し、この繰り返しを２時間連続して行った。また、この２時間はランプを１３．２Ｖで点灯させ続けた。
そして、実験の２時間において、一度も断線することなく点灯を維持できたものを「耐振性あり」、２時間の間に一度でも断線したものを「耐振性なし」として記録した。
また、ランプは、バネ定数が８ｇ／ｍｍ，１２ｇ／ｍｍ，２５ｇ／ｍｍ，３７ｇ／ｍｍ，６７ｇ／ｍｍと異なり、その他の条件は上記範囲内で概ね近いランプを５つ用意した。
【０００８】
【表１】
0003893917.tif 000002
【０００９】
この表１の結果から少なくとも、通常使用される数値範囲内の自動車用ランプのフィラメントコイルの構造であれば、バネ定数が２５〜６７（ｇ／ｍｍ）であれば少なくとも良好な耐振特性を有することが示される。
ここで、「バネ定数」とは、バネ１ｍｍを伸ばすのに必要な重さをいい、バネ定数が大きいということはフィラメントコイルはあまり伸びず、また、小さいということはフィラメントコイルが非常によく伸びることを意味している。本発明は、発光部であるフィラメントコイルがバネの形態をなしているため、伸び縮みの定数であるバネ定数というファクターに着目して、自動車の振動に耐えられるという観点からその数値範囲規定したものである。
【００１０】
次に、フィラメントコイルの重量について説明する。これは、フィラメントコイルのバネ定数が大きくても、当該フィラメントコイルの重量そのものが重すぎると１０００Ｈｚまでの振動に耐えられなくなり、フィラメントコイルは断線してしまうことがある。
そこで、本発明者は、フィラメントコイルのバネ定数以外に、フィラメントコイルの重量も重要なファクターになるものと着目して、その重量と耐振特性の関係を測定してみた。
【００１１】
実験は、前記バネ定数の場合と同様に振動試験機を使って行った。
すなわち、バネ定数はほぼ同じ（約４０ｇ／ｍｍ）でフィラメントコイルの重量が、１４ｇ、４５ｍｇ、８６ｍｇ、１０７ｍｇと異なる白熱ランプを４つ使い、前記と同様に、振動試験器に白熱電球を取り付け、振動数を１０Ｈｚ〜１０００Ｈｚまで２０分かけて漸次変化をさせ、１０００Ｈｚになったら１０Ｈｚに戻し、この繰り返しを２時間連続して行った。また、この２時間はランプを１３．２Ｖで点灯させ続けた。
そして、実験の２時間において、一度も断線することなく点灯を維持できたものを「耐振性あり」、２時間に一度でも断線したものを「耐振性なし」として記録した。
【００１２】
【表２】
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【００１３】
表２の実験結果から、フィラメントコイルの重量が１００ｍｇ以下であれば、重量面からの耐振性を確保されていることがわかる。
なお、このような耐振特性は、フィラメントコイルの形状、大きさが異なれば、当然に耐振特性との関係で適用できる最低重量も異なる数値になるものではあるが、本発明に係る自動車用白熱電球の一般的な形状、大きさであれば、バネ定数が２５ｍｇ／ｍｍ以上であり、かつ、その重量が１００ｍｇ以下であれば、国際規格が規定する１０００Ｈｚまでの振動数において十分に振動に耐えられることになる。
【００１４】
次に、本発明者はフィラメントコイルを支持するリード線に着目した。すなわち、前記フィラメントコイルのバネ定数と重量の規定は、当然のことながら、リード線等が悪影響を及ぼすほどに振動しないという前提で規定するものである。
このことは、リード線自身が激しく振動すれば、たとえ、フィラメントコイルのバネ定数と重量を上記のように規定したとしても、自動車走行中に断線を生じることを意味する。
【００１５】
このような問題に対して、リード線が国際規格で定められる最大１０００Ｈｚまでの振動において共振することがないように、リード線の固有振動数に着目して検討した。すなわち、リード線の固有振動数を１０００Ｈｚ以上に設定することができれば、１０００Ｈｚ未満の周波数においては自動車の走行において生ずる振動と共振することがないので、リード線が原因してフィラメントコイルの断線を生じることはなくなる。そして、本発明者は、鋭意検討を積み重ねた結果、モリブデンを主成分をするリード線においては、その直径値の設定こそが固有振動数にもっとも影響を及ぼしやすいことに着目した。
【００１６】
さらには、図１に示すような構造のうち、すなわち、長さの異なる２本のリード線がそれぞれ封止部から伸びており、フィラメントコイルもリード線と概略同じ方向に伸びる構造においては、２本のリード線のうち長いほうのリード線が耐振性に影響を及ぼしている。
そして、自動車用電球では、封止部からフィラメントコイルとの接合部までのリード線の長さが、長いもので１５ｍｍであることから、１５ｍｍのリード線の素線径をφ０．１〜０．７ｍｍと変化させて、各々の固有振動数を変化させて実験をしてみたところ、φ０．４８ｍｍ以上のときに固有振動数が１０００Ｈｚ以上であることが分かった。
したがって、リード線の直径値をφ０．４８ｍｍ以上に設計したときには、国際規格で定められる振動数１０００Ｈｚまでの範囲では内部リードは自動車走行の振動とは共振を発生させないことが示される。
【００１７】
以上、説明したように本発明の自動車用電球においては、第一に、フィラメントコイルのバネ定数と重量を規定することで、国際規格で定める振動数の範囲内において当該フィラメントコイルは自動車の走行のよる振動に耐えることができ、第二に、フィラメントコイルを支持するリード線の直径値を規定することでリード線の固有振動数を上記国際規格で定める振動数以上のものとすることができ、これにより当該振動数以下における共振の発生を良好に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車用電球の説明用断面図を示す。
【符号の説明】
１０  自動車用電球
１１  発光管
１２  封止部
１３  排気管残部
１４  フィラメントコイル
１５  内部リード
１６  金属箔
１７  外部リード
【図１】
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