JP6733310B2 - Discharge lamp for automobile headlight - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明の実施形態は、自動車の前照灯用放電ランプに関する。Embodiments of the present invention relate to a discharge lampfor avehicle headlight .

放電空間を内部に有する発光部と、発光部の端部に設けられた封止部と、一端が放電空間の内部に設けられ他端が封止部の内部に設けられた電極と、を有する放電ランプがある。
この様な放電ランプにおいては、封止部の電極を封止している部分にクラックが生じることがある。封止部にクラックが生じると、放電空間内に封入されていた金属ハロゲン化物などがクラックを介してリークし、不灯に至るおそれがある。It has a light emitting portion having a discharge space inside, a sealing portion provided at an end portion of the light emitting portion, and an electrode having one end provided inside the discharge space and the other end provided inside the sealing portion. There is a discharge lamp.
In such a discharge lamp, cracks may occur in the portion of the sealing portion that seals the electrodes. When a crack is generated in the sealing portion, the metal halide or the like sealed in the discharge space may leak through the crack, leading to non-lighting.

ここで、近年においては、省電力化の要求から、安定点灯時に３０ワット以下（例えば、２５ワット）の電力で点灯させる放電ランプが求められている。しかしながら、３０ワット以下の電力で放電ランプを点灯させると、ちらつき（フリッカー）が生じ易くなるという問題がある。この場合、電極の太さ寸法を小さくして電流密度を高めれば、ちらつきの発生を抑制することができる。ところが、電極の太さ寸法を小さくすると、封止部にクラックリークが生じ易くなるという新たな問題が生じる。
そのため、安定点灯時に３０ワット以下の電力で点灯させる放電ランプであっても、封止部にクラックリークが発生するのを抑制することができる放電ランプの開発が望まれていた。Here, in recent years, from the demand for power saving, a discharge lamp that is lit with a power of 30 watts or less (for example, 25 watts) during stable lighting is required. However, if the discharge lamp is turned on with electric power of 30 watts or less, there is a problem that flicker is likely to occur. In this case, flicker can be suppressed by reducing the thickness of the electrode and increasing the current density. However, if the thickness of the electrode is reduced, a new problem arises in that crack leakage easily occurs in the sealing portion.
Therefore, there has been a demand for the development of a discharge lamp capable of suppressing the occurrence of crack leak in the sealing portion even if the discharge lamp is operated with a power of 30 watts or less during stable lighting.

特開２０１１−１３４６９６号公報JP, 2011-134696, A

本発明が解決しようとする課題は、低電力で点灯させる自動車の前照灯用放電ランプであっても、封止部にクラックリークが発生するのを抑制することができる自動車の前照灯用放電ランプを提供することである。An object of the present invention is to provide, evenheadlight discharge lampof a motor vehicle to be lit with low power,headlights of a vehicle can be prevented from cracking leaks in the sealing portion It is to provide a discharge lamp.

実施形態に係る放電ランプは、安定点灯時に１０ワット以上、３０ワット以下の電力で点灯させる自動車の前照灯用放電ランプである。
自動車の前照灯用放電ランプは、放電空間を内部に有する発光部と；前記放電空間に封入され、金属ハロゲン化物と、不活性ガスと、を含み、実質的に水銀を含まない放電媒体と；前記発光部の端部に設けられた封止部と；一端が前記放電空間の内部に設けられ、他端が前記封止部の内部に設けられた電極と；前記封止部の内部に設けられ、前記電極の前記他端の近傍に接合された金属箔と；前記電極と、前記金属箔との間に設けられた空隙と；を具備している。
前記電極の太さ寸法は、０．２３ｍｍ以上、０．３２ｍｍ以下であり、前記金属箔は、前記電極に巻き付けられ、且つ、前記金属箔の両側の端部は、前記電極から離隔しており、前記金属箔の巻き付け角度は、４０°以上、７０°以下であり、以下の式を満足する自動車の前照灯用放電ランプである。
自動車の前照灯用放電ランプは、以下の式を満足する。
Ｗ（ｍｍ）／Ｍ（ｍｍ）≦０．３
なお、Ｗ（ｍｍ）は、前記電極の軸方向と直交する方向における前記金属箔の中心と、前記金属箔の端部側における前記空隙の端部との間の距離である。
Ｍ（ｍｍ）は、前記電極の軸方向と直交する方向における前記金属箔の中心と、前記金属箔の端部との間の距離である。The discharge lamp according to the embodiment is a discharge lamp for avehicle headlight, which is lit with a power of 10 watts or more and 30 watts or less during stable lighting.
A discharge lampfor an automobile headlight includes a light emitting part having adischarge space therein ; adischarge medium sealed in the discharge space, containing a metal halide and an inert gas, and containing substantially no mercury. A sealing part provided at an end of the light emitting part; an electrode having one end provided inside the discharge space and the other end provided inside the sealing part; inside the sealing part A metal foil provided and bonded near the other end of the electrode; and a void provided between the electrode and the metal foil.
The electrode has a thickness dimension of 0.23 mm or more and 0.32 mm or less, the metal foil is wound around the electrode, and both ends of the metal foil are separated from the electrode. The winding angle of the metal foil is 40° or more and 70° or less, and is adischarge lamp for avehicle headlight that satisfies the following formula.
A discharge lampfor a vehicle headlight satisfies the following formula.
W(mm) /M(mm) ≤0.3
Note that W(mm) is a distance between the center of the metal foil in the direction orthogonal to the axial direction of the electrode and the end of the void on the end side of the metal foil.
M(mm) is the distance between the center of the metal foil and the end of the metal foil in the direction orthogonal to the axial direction of the electrode.

本発明の実施形態によれば、低電力で点灯させる自動車の前照灯用放電ランプであっても、封止部にクラックリークが発生するのを抑制することができる自動車の前照灯用放電ランプを提供することができる。According to the embodiments of the present invention, even in a discharge lampfor avehicle headlamp that is lit with low power, it is possible to suppress the occurrence of crack leak in the sealing portion of thevehicle headlamp discharge. A lamp can be provided.

本実施の形態に係る放電ランプ１００を例示するための模式図である。It is a schematic diagram for illustrating thedischarge lamp 100 according to the present embodiment.（ａ）、（ｂ）は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。（ａ）は電極３２の太さ寸法が大きい場合、（ｂ）は電極３２の太さ寸法が小さい場合である。(A), (b) is the sectional view on the AA line in FIG. (A) is a case where the thickness dimension of theelectrode 32 is large, and (b) is a case where the thickness dimension of theelectrode 32 is small.クラックリーク発生率と、Ｗ／Ｍとの関係を例示するためのグラフ図である。It is a graph for illustrating a relation between a crack leak occurrence rate and W/M.図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG.クラックリーク発生率と、２Ｗ×Ｌとの関係を例示するためのグラフ図である。It is a graph figure for illustrating the relation between a crack leak occurrence rate and 2WxL.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本発明の実施形態に係る放電ランプは、例えば、自動車の前照灯に用いられるＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプとすることができる。また、放電ランプが自動車の前照灯に用いられるＨＩＤランプである場合には、放電ランプは、いわゆる水平点灯を行うものとすることができる。Embodiments will be exemplified below with reference to the drawings. In the drawings, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
The discharge lamp according to the embodiment of the present invention may be, for example, an HID (High Intensity Discharge) lamp used as a headlight of an automobile. Further, when the discharge lamp is an HID lamp used as a headlight of an automobile, the discharge lamp can be what is called horizontal lighting.

本発明の実施形態に係る放電ランプの用途は、自動車の前照灯に限定されるわけではないが、ここでは一例として、放電ランプが自動車の前照灯に用いられるＨＩＤランプである場合を例に挙げて説明する。 The use of the discharge lamp according to the embodiment of the present invention is not limited to the headlight of an automobile, but here, as an example, a case where the discharge lamp is an HID lamp used for the headlight of an automobile is exemplified. To explain.

図１は、本実施の形態に係る放電ランプ１００を例示するための模式図である。
なお、図１においては、放電ランプ１００を自動車に取り付けた場合に、前方となる方向を前端側、後方となる方向を後端側、上方となる方向を上端側、下方となる方向を下端側としている。FIG. 1 is a schematic diagram for illustrating adischarge lamp 100 according to this embodiment.
In FIG. 1, when thedischarge lamp 100 is attached to an automobile, the front direction is the front end side, the rear direction is the rear end side, the upper direction is the upper end side, and the lower direction is the lower end side. I am trying.

図１に示すように、放電ランプ１００には、バーナー１０１およびソケット１０２が設けられている。
バーナー１０１には、外管５、内管１、電極マウント３、サポートワイヤ３５、スリーブ４、および金属バンド７１が設けられている。As shown in FIG. 1, thedischarge lamp 100 is provided with aburner 101 and asocket 102.
Theburner 101 is provided with anouter tube 5, an inner tube 1, anelectrode mount 3, asupport wire 35, asleeve 4, and ametal band 71.

外管５は、内管１の外側に内管１と同芯に設けられている。すなわち、バーナー１０１は、外管５と内管１とによる二重管構造を有している。外管５は、内管１の円筒部１４付近に接合（溶着）されている。
内管１と外管５との間に形成された閉空間には、ガスが封入されている。封入されるガスは、誘電体バリア放電が可能なガスとすることができる。封入されるガスは、例えば、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、またはこれらの混合ガスとすることができる。ガスの封入圧力は、例えば、常温（２５℃）で０．３ａｔｍ以下とすることができる。なお、ガスの封入圧力は、常温（２５℃）で０．１ａｔｍ以下とすることがより好ましい。Theouter pipe 5 is provided outside the inner pipe 1 and concentrically with the inner pipe 1. That is, theburner 101 has a double pipe structure including theouter pipe 5 and the inner pipe 1. Theouter pipe 5 is joined (welded) near thecylindrical portion 14 of the inner pipe 1.
Gas is enclosed in a closed space formed between the inner pipe 1 and theouter pipe 5. The enclosed gas can be a gas capable of dielectric barrier discharge. The enclosed gas can be, for example, one kind of gas selected from neon, argon, xenon, nitrogen, or a mixed gas thereof. The gas filling pressure can be, for example, 0.3 atm or less at room temperature (25° C.). The gas filling pressure is more preferably 0.1 atm or less at room temperature (25° C.).

外管５は、内管１の材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有し、且つ、紫外線遮断性を有する材料から形成することが好ましい。外管５は、例えば、チタン、セリウム、アルミニウム等の酸化物が添加された石英ガラスから形成することができる。 Theouter tube 5 preferably has a coefficient of thermal expansion close to that of the material of the inner tube 1 and is made of a material having an ultraviolet blocking property. Theouter tube 5 can be formed of, for example, quartz glass to which an oxide such as titanium, cerium, or aluminum is added.

内管１は、発光部１１、封止部１２、境界部１３、および円筒部１４を有する。発光部１１、封止部１２、境界部１３、および円筒部１４は、一体に形成することができる。
内管１（発光部１１、封止部１２、境界部１３、および円筒部１４）は、透光性と耐熱性を有する材料から形成されている。内管１は、例えば、石英ガラスなどから形成することができる。The inner tube 1 has alight emitting portion 11, a sealingportion 12, aboundary portion 13, and acylindrical portion 14. Thelight emitting portion 11, thesealing portion 12, theboundary portion 13, and thecylindrical portion 14 can be integrally formed.
The inner tube 1 (thelight emitting section 11, thesealing section 12, theboundary section 13, and the cylindrical section 14) is formed of a material having a light-transmitting property and heat resistance. The inner tube 1 can be formed of, for example, quartz glass.

発光部１１は、ほぼ楕円体状の外形形状を有している。発光部１１は、内管１の中央付近に設けられている。内管１の軸方向における発光部１１の寸法（球体長）は、例えば、８ｍｍ程度とすることができる。内管１の軸方向と直交する方向における発光部１１の寸法は、例えば、５ｍｍ程度とすることができる。 Thelight emitting unit 11 has a substantially elliptical outer shape. Thelight emitting unit 11 is provided near the center of the inner tube 1. The dimension (sphere length) of thelight emitting portion 11 in the axial direction of the inner tube 1 can be set to, for example, about 8 mm. The dimension of thelight emitting unit 11 in the direction orthogonal to the axial direction of the inner tube 1 can be set to, for example, about 5 mm.

発光部１１の内部には、放電空間１１１が設けられている。放電空間１１１の中央部分は、ほぼ円柱状を呈している。放電空間１１１の両端部分は、ほぼ円錐状を呈している。 Adischarge space 111 is provided inside thelight emitting unit 11. The central portion of thedischarge space 111 has a substantially columnar shape. Both ends of thedischarge space 111 have a substantially conical shape.

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、不活性ガスとを含む。
また、本実施の形態に係る放電ランプ１００においては、環境保護の観点から、放電媒体は、実質的に水銀を含まないものとしている。なお、本明細書において、「実質的に水銀を含まない」とは、水銀を全く含まないだけではなく、水銀が不純物程度に含まれる場合も許容される。例えば、放電媒体は、放電空間１１１中において、２ｍｇ／ｃｃ未満となるのであれば水銀を含むことができる。A discharge medium is enclosed in thedischarge space 111. The discharge medium contains themetal halide 2 and an inert gas.
Further, indischarge lamp 100 according to the present embodiment, the discharge medium is substantially free of mercury from the viewpoint of environmental protection. In the present specification, the phrase “substantially free of mercury” not only does not include mercury at all, but also includes the case where mercury is included as impurities. For example, the discharge medium can contain mercury as long as it is less than 2 mg/cc in thedischarge space 111.

金属ハロゲン化物２は、例えば、スカンジウムのハロゲン化物、インジウムのハロゲン化物、ナトリウムのハロゲン化物、亜鉛のハロゲン化物を含むものとすることができる。 ハロゲンとしては、例えば、ヨウ素を例示することができる。ただし、ヨウ素の代わりに臭素や塩素などを用いることもできる。
なお、金属ハロゲン化物２の組成は、例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。Themetal halide 2 can include, for example, scandium halide, indium halide, sodium halide, and zinc halide. Examples of the halogen include iodine. However, bromine, chlorine or the like can be used instead of iodine.
It should be noted that the composition of themetal halide 2 is not limited to the exemplified one, and can be changed appropriately.

放電空間１１１に封入される不活性ガスは、例えば、キセノンとすることができる。また、キセノンの他に、ネオン、アルゴン、クリプトンなどを用いたり、これらを組み合わせた混合ガスを用いることもできる。ただし、不活性ガスは、キセノンとすることがより好ましい。不活性ガスの封入圧力は、目的に応じて変更することができる。例えば、全光束を増加させる場合には、封入圧力を常温（２５℃）で１０ａｔｍ以上、２０ａｔｍ以下とすることが好ましい。 The inert gas sealed in thedischarge space 111 can be, for example, xenon. In addition to xenon, neon, argon, krypton, or the like can be used, or a mixed gas in which these are combined can be used. However, the inert gas is more preferably xenon. The filling pressure of the inert gas can be changed according to the purpose. For example, when increasing the total luminous flux, it is preferable that the sealing pressure is 10 atm or more and 20 atm or less at room temperature (25° C.).

封止部１２は、板状を呈し、発光部１１の両端部のそれぞれに接合されている。封止部１２は、例えば、ピンチシール法を用いて形成することができる。なお、封止部１２は、シュリンクシール法により形成され、円柱状を呈したものであってもよい。一方の封止部１２には、境界部１３を介して円筒部１４が接合されている。 The sealingportion 12 has a plate shape and is joined to both ends of thelight emitting portion 11. The sealingportion 12 can be formed by using, for example, a pinch seal method. The sealingportion 12 may be formed by a shrink seal method and have a cylindrical shape. Thecylindrical portion 14 is joined to the one sealingportion 12 via theboundary portion 13.

境界部１３および円筒部１４は、封止部１２の、発光部１１側とは反対側の端部に接合されている。 Theboundary portion 13 and thecylindrical portion 14 are joined to the end portion of the sealingportion 12 opposite to thelight emitting portion 11 side.

電極マウント３は、封止部１２の内部に設けられている。
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を有する。Theelectrode mount 3 is provided inside the sealingportion 12.
Theelectrode mount 3 has ametal foil 31, anelectrode 32, acoil 33, and alead wire 34.

金属箔３１は、封止部１２の内部に設けられている。金属箔３１は、電極３２の、放電空間１１１側とは反対側の端部の近傍に接合されている。
金属箔３１は、薄板状を呈し、例えば、モリブデン、レニウムモリブテン、タングステン、レニウムタングステンなどから形成することができる。Themetal foil 31 is provided inside the sealingunit 12. Themetal foil 31 is bonded near the end of theelectrode 32 on the side opposite to thedischarge space 111 side.
Themetal foil 31 has a thin plate shape and can be formed of, for example, molybdenum, rhenium molybdenum, tungsten, or rhenium tungsten.

電極３２は、線状を呈している。電極３２の断面形状は、例えば、円形とすることができる。
電極３２の太さ寸法（断面形状が円形の場合には直径寸法）は、０．２３ｍｍ以上、０．３２ｍｍ以下とすることができる。この様にすれば、安定点灯時に１０ワット以上、３０ワット以下の電力で点灯させる放電ランプ１００であっても、ちらつきの発生を抑制することができる。Theelectrode 32 has a linear shape. The cross-sectional shape of theelectrode 32 can be circular, for example.
The thickness dimension (diameter dimension when the cross-sectional shape is circular) of theelectrode 32 can be 0.23 mm or more and 0.32 mm or less. By doing so, even in thedischarge lamp 100 that is lit with a power of 10 watts or more and 30 watts or less during stable lighting, the occurrence of flicker can be suppressed.

なお、電極３２の太さ寸法は、電極３２が延びる方向において一定でなくてもよい。例えば、電極３２の太さ寸法は、先端部側が基端部側よりも大きくなっていてもよい。また、電極３２の先端部が球形となっていてもよい。また、直流点灯タイプのように、一方の電極の太さ寸法と、他方の電極の太さ寸法が異なるものであってもよい。 The thickness dimension of theelectrode 32 does not have to be constant in the direction in which theelectrode 32 extends. For example, the thickness dimension of theelectrode 32 may be larger on the tip end side than on the base end side. Further, the tip of theelectrode 32 may be spherical. Further, as in the DC lighting type, the thickness dimension of one electrode and the thickness dimension of the other electrode may be different.

電極３２の一方の端部は、放電空間１１１内に突出している。すなわち、電極３２の一端は放電空間１１１の内部に設けられ、他端は封止部１２の内部に設けられている。一対の電極３２は、所定の距離を置いて互いに対向するように設けられている。一対の電極３２の先端同士の間の距離（電極間距離）は、例えば、３．４ｍｍ以上、４．４ｍｍ以下とすることができる。電極３２の他方の端部は、金属箔３１の、発光部１１側の端部近傍に接合されている。電極３２と金属箔３１の接合は、例えば、レーザ溶接により行うことができる。 One end of theelectrode 32 projects into thedischarge space 111. That is, one end of theelectrode 32 is provided inside thedischarge space 111, and the other end is provided inside the sealingportion 12. The pair ofelectrodes 32 are provided so as to face each other with a predetermined distance. The distance between the tips of the pair of electrodes 32 (distance between electrodes) can be, for example, 3.4 mm or more and 4.4 mm or less. The other end of theelectrode 32 is bonded to the vicinity of the end of themetal foil 31 on thelight emitting unit 11 side. Theelectrode 32 and themetal foil 31 can be joined by, for example, laser welding.

電極３２は、例えば、純タングステン、ドープタングステン、レニウムタングステンなどから形成することができる。なお、電極３２は、トリウムを含有していてもよいし、トリウムを含有していなくてもよい。 Theelectrode 32 can be formed of, for example, pure tungsten, doped tungsten, rhenium tungsten, or the like. Theelectrode 32 may contain thorium or may not contain thorium.

コイル３３は、封止部１２にクラックが発生するのを抑制するために設けられている。 コイル３３は、例えば、ドープタングステンからなる金属線から形成することができる。コイル３３は、封止部１２の内部に設けられている。コイル３３は、電極３２の外側に巻きつけられている。例えば、コイル３３の線径は３０μｍ〜１００μｍ程度、コイルピッチは６００％以下とすることができる。 Thecoil 33 is provided to suppress the occurrence of cracks in the sealingportion 12. Thecoil 33 can be formed of, for example, a metal wire made of doped tungsten. Thecoil 33 is provided inside the sealingunit 12. Thecoil 33 is wound around the outside of theelectrode 32. For example, thecoil 33 may have a wire diameter of about 30 μm to 100 μm and a coil pitch of 600% or less.

リード線３４は、線状を呈している。リード線３４の断面形状は、例えば、円形とすることができる。リード線３４は、例えば、モリブデンなどから形成することができる。リード線３４の一方の端部側は、金属箔３１の、発光部１１側とは反対側の端部近傍に接合されている。リード線３４と金属箔３１の接合は、レーザ溶接により行うことができる。リード線３４の他方の端部側は、内管１の外部にまで延びている。 Thelead wire 34 has a linear shape. The cross-sectional shape of thelead wire 34 can be circular, for example. Thelead wire 34 can be formed of, for example, molybdenum. One end portion side of thelead wire 34 is joined to the vicinity of the end portion of themetal foil 31 on the side opposite to thelight emitting portion 11 side. Thelead wire 34 and themetal foil 31 can be joined by laser welding. The other end side of thelead wire 34 extends to the outside of the inner pipe 1.

サポートワイヤ３５は、Ｌ字状を呈し、放電ランプ１００の前端側から出ているリード線３４の端部に接合されている。サポートワイヤ３５とリード線３４との接合は、レーザ溶接により行うことができる。サポートワイヤ３５は、例えば、ニッケルから形成することができる。 Thesupport wire 35 has an L-shape and is joined to the end of thelead wire 34 extending from the front end side of thedischarge lamp 100. Thesupport wire 35 and thelead wire 34 can be joined by laser welding. Thesupport wire 35 can be formed of nickel, for example.

スリーブ４は、サポートワイヤ３５の、内管１と平行に延びる部分を覆っている。スリーブ４は、例えば、円筒状を呈している。スリーブ４は、例えば、セラミックスから形成することができる。 Thesleeve 4 covers the portion of thesupport wire 35 that extends parallel to the inner tube 1. Thesleeve 4 has, for example, a cylindrical shape. Thesleeve 4 can be formed of ceramics, for example.

金属バンド７１は、外管５の後端側の端部近傍に固定されている。 Themetal band 71 is fixed near the rear end of theouter tube 5.

ソケット１０２は、本体部６１、取り付け金具７２、底部端子８１、および側部端子８２を有する。
本体部６１は、樹脂などの絶縁性材料から形成されている。本体部６１の内部には、リード線３４の後端側、サポートワイヤ３５の後端側、およびスリーブ４の後端側が設けられている。Thesocket 102 has amain body 61, a mountingbracket 72, abottom terminal 81, and aside terminal 82.
Themain body 61 is made of an insulating material such as resin. Inside themain body 61, the rear end side of thelead wire 34, the rear end side of thesupport wire 35, and the rear end side of thesleeve 4 are provided.

取り付け金具７２は、本体部６１の端部に設けられている。取り付け金具７２は、本体部６１の前端側に設けられている。取り付け金具７２は、本体部６１から突出している。取り付け金具７２は、金属バンド７１を保持する。取り付け金具７２により金属バンド７１を保持することで、バーナー１０１がソケット１０２に保持される。 The mountingbracket 72 is provided at the end of themain body 61. The mountingbracket 72 is provided on the front end side of themain body 61. The mounting metal fitting 72 projects from themain body 61. The mountingbracket 72 holds themetal band 71. Theburner 101 is held in thesocket 102 by holding themetal band 71 by the mountingmetal fitting 72.

底部端子８１は、本体部６１の内部に設けられている。底部端子８１は、本体部６１の後端側に設けられている。底部端子８１は、導電性材料から形成されている。底部端子８１は、リード線３４と電気的に接続されている。 Thebottom terminal 81 is provided inside themain body 61. Thebottom terminal 81 is provided on the rear end side of themain body 61. Thebottom terminal 81 is made of a conductive material. Thebottom terminal 81 is electrically connected to thelead wire 34.

側部端子８２は、本体部６１の側壁に設けられている。側部端子８２は、本体部６１の後端側に設けられている。側部端子８２は、導電性材料から形成されている。側部端子８２は、サポートワイヤ３５と電気的に接続されている。 Theside terminal 82 is provided on the side wall of themain body 61. Theside terminal 82 is provided on the rear end side of themain body 61. Theside terminal 82 is formed of a conductive material. Theside terminal 82 is electrically connected to thesupport wire 35.

底部端子８１と側部端子８２は、図示しない点灯回路と電気的に接続される。この場合、底部端子８１は、点灯回路の高圧側と電気的に接続される。側部端子８２は、点灯回路の低圧側と電気的に接続される。 Thebottom terminal 81 and theside terminal 82 are electrically connected to a lighting circuit (not shown). In this case, thebottom terminal 81 is electrically connected to the high voltage side of the lighting circuit. Theside terminal 82 is electrically connected to the low voltage side of the lighting circuit.

放電ランプ１００が自動車の前照灯に用いられるものである場合には、放電ランプ１００は、中心軸（管軸）がほぼ水平の状態で、且つ、サポートワイヤ３５がほぼ下端側（下方）に位置するように取り付けられる。なお、この様な方向に取り付けられた放電ランプ１００を点灯することは、水平点灯と称される。 When thedischarge lamp 100 is used as a headlight of an automobile, thedischarge lamp 100 has a central axis (tube axis) that is substantially horizontal and thesupport wire 35 that is substantially lower end side (downward). Mounted to be in position. Lighting thedischarge lamp 100 mounted in such a direction is referred to as horizontal lighting.

また、本実施の形態に係る放電ランプ１００は、低電力仕様の放電ランプである。
そのため、図示しない点灯回路は、安定点灯時に１０ワット以上、３０ワット以下の電力で放電ランプ１００を点灯させる。Further, thedischarge lamp 100 according to the present embodiment is a low-power specification discharge lamp.
Therefore, a lighting circuit (not shown) lights thedischarge lamp 100 with electric power of 10 watts or more and 30 watts or less during stable lighting.

次に、封止部１２におけるクラックリークの発生について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
なお、図２（ａ）は電極３２の太さ寸法が大きい場合、図２（ｂ）は電極３２の太さ寸法が小さい場合である。
前述したように、放電ランプ１００は、安定点灯時に１０ワット以上、３０ワット以下の電力で点灯させる。この様な低電力で点灯させる放電ランプ１００は、ちらつき（フリッカー）が生じ易くなる。この場合、電極３２の太さ寸法を小さくして電流密度を高めれば、ちらつきの発生を抑制することができる。そのため、放電ランプ１００においては、電極３２の太さ寸法を、０．２３ｍｍ以上、０．３２ｍｍ以下としている。この様にすれば、安定点灯時に１０ワット以上、３０ワット以下の電力で点灯させる放電ランプ１００であっても、ちらつきの発生を抑制することができる。Next, generation of crack leak in the sealingportion 12 will be described.
2A and 2B are cross-sectional views taken along the line AA in FIG.
2A shows the case where the thickness dimension of theelectrode 32 is large, and FIG. 2B shows the case where the thickness dimension of theelectrode 32 is small.
As described above, thedischarge lamp 100 is lit with electric power of 10 watts or more and 30 watts or less during stable lighting. Thedischarge lamp 100 that is lit with such low power is likely to cause flicker. In this case, flicker can be suppressed by reducing the thickness of theelectrode 32 and increasing the current density. Therefore, in thedischarge lamp 100, the thickness of theelectrode 32 is set to 0.23 mm or more and 0.32 mm or less. By doing so, even in thedischarge lamp 100 that is lit with a power of 10 watts or more and 30 watts or less during stable lighting, the occurrence of flicker can be suppressed.

ところが、電極３２の太さ寸法が小さくなると、金属箔３１と電極３２との接触面積が小さくなるので、金属箔３１と電極３２との接合強度が低下するおそれがある。この場合、図２（ｂ）に示すように、電極３２に金属箔３１を巻き付けるようにすれば、金属箔３１と電極３２との接触面積を増加させることができるので、金属箔３１と電極３２との接合強度が低下するのを抑制することができる。
すなわち、電極３２の軸方向と直交する方向における金属箔３１の中心３１ａの近傍は、電極３２に巻き付けられている。
この場合、電極３２の太さ寸法が、０．２３ｍｍ以上、０．３２ｍｍ以下の場合には、金属箔３１の巻き付け角度θは、４０°以上、７０°以下とすることが好ましい。However, when the thickness of theelectrode 32 is reduced, the contact area between themetal foil 31 and theelectrode 32 is reduced, and thus the bonding strength between themetal foil 31 and theelectrode 32 may be reduced. In this case, as shown in FIG. 2B, if themetal foil 31 is wound around theelectrode 32, the contact area between themetal foil 31 and theelectrode 32 can be increased. It is possible to suppress a decrease in the bonding strength with.
That is, the vicinity of thecenter 31a of themetal foil 31 in the direction orthogonal to the axial direction of theelectrode 32 is wound around theelectrode 32.
In this case, when the thickness of theelectrode 32 is 0.23 mm or more and 0.32 mm or less, the winding angle θ of themetal foil 31 is preferably 40° or more and 70° or less.

ここで、前述したように、封止部１２は、ピンチシール法やシュリンクシール法により形成される。ピンチシール法やシュリンクシール法により封止部１２を形成する際に、金属箔３１と電極３２との間に溶融したガラスが入り込めない部分が生じる。そのため、溶融したガラスが冷却されて硬化すると、溶融したガラスが入り込めない部分に空隙１２ａが形成される。すなわち、空隙１２ａは、電極３２と金属箔３１との間に形成される。 Here, as described above, the sealingportion 12 is formed by the pinch seal method or the shrink seal method. When the sealingportion 12 is formed by the pinch sealing method or the shrink sealing method, a portion where the molten glass cannot enter enters between themetal foil 31 and theelectrode 32. Therefore, when the molten glass is cooled and hardened, a void 12a is formed in a portion where the molten glass cannot enter. That is, the void 12 a is formed between theelectrode 32 and themetal foil 31.

この場合、溶融したガラスが入り込めない部分は、金属箔３１と電極３２の接線とがなす角度が小さくなる部分に生じる。そのため、図２（ａ）、（ｂ）から分かるように、電極３２の太さ寸法が小さくなると、空隙１２ａが大きくなる。
また、前述したように、電極３２の太さ寸法が小さくなると、金属箔３１と電極３２との接触面積を大きくする必要があるので、空隙１２ａが形成される位置が、電極３２の軸方向と直交する方向における金属箔３１の端部側に移動することになる。In this case, the portion where the molten glass cannot enter occurs in the portion where the angle formed by the tangent line between themetal foil 31 and theelectrode 32 is small. Therefore, as can be seen from FIGS. 2A and 2B, when the thickness dimension of theelectrode 32 decreases, the void 12a increases.
Further, as described above, when the thickness dimension of theelectrode 32 becomes smaller, it is necessary to increase the contact area between themetal foil 31 and theelectrode 32. Therefore, the position where the void 12a is formed is in the axial direction of theelectrode 32. It moves to the end side of themetal foil 31 in the orthogonal direction.

そのため、図２（ｂ）から分かるように、電極３２の軸方向と直交する方向における金属箔３１の中心３１ａと、金属箔３１の端部側における空隙１２ａの端部との間の距離Ｗが大きくなる。距離Ｗが大きくなると、金属箔３１と封止部１２とが密着している部分の距離（距離Ｍ−距離Ｗ）が小さくなる。なお、距離Ｍは、電極３２の軸方向と直交する方向における、金属箔３１の中心３１ａと金属箔３１の端部との間の距離である。 Therefore, as can be seen from FIG. 2B, the distance W between thecenter 31a of themetal foil 31 in the direction orthogonal to the axial direction of theelectrode 32 and the end of the void 12a on the end side of themetal foil 31 is growing. As the distance W increases, the distance (distance M-distance W) in the portion where themetal foil 31 and the sealingportion 12 are in close contact with each other decreases. The distance M is the distance between thecenter 31 a of themetal foil 31 and the end of themetal foil 31 in the direction orthogonal to the axial direction of theelectrode 32.

クラックリークは、封止部１２と電極３２との密着部分において発生したクラックが成長し、金属箔３１の端部に到達したときに発生する。そのため、金属箔３１と封止部１２とが密着している部分の距離が小さくなると、クラックが金属箔３１の端部に到達しやすくなるので、封止部１２にクラックリークが生じ易くなる。点灯時にクラックリークが発生すると、放電空間１１１内に封入されていた金属ハロゲン化物２などがクラックを介してリークし、放電ランプ１００が点灯しなくなるおそれがある。 The crack leak occurs when a crack generated in the contact portion between the sealingportion 12 and theelectrode 32 grows and reaches the end portion of themetal foil 31. Therefore, when the distance between the portions where themetal foil 31 and the sealingportion 12 are in close contact with each other becomes small, cracks easily reach the end portions of themetal foil 31, and thus crack leakage easily occurs in the sealingportion 12. If a crack leak occurs during lighting, themetal halide 2 or the like sealed in thedischarge space 111 may leak through the crack, and thedischarge lamp 100 may not be lit.

すなわち、低電力で点灯させる放電ランプ１００において、ちらつきを抑制するために電極３２の太さ寸法を小さくし、且つ、金属箔３１と電極３２との接合強度の低下を抑制するために電極３２に金属箔３１を巻き付ける量を増加させるようにすると、金属箔３１と封止部１２とが密着している部分の距離が小さくなるので、クラックリークが生じ易くなる。 That is, in thedischarge lamp 100 that is lit with low power, the thickness dimension of theelectrode 32 is reduced in order to suppress flicker, and theelectrode 32 is reduced in size in order to suppress the decrease in the bonding strength between themetal foil 31 and theelectrode 32. When the amount of winding themetal foil 31 is increased, the distance between the portion where themetal foil 31 and the sealingportion 12 are in close contact with each other becomes small, and thus crack leaks easily occur.

本発明者の得た知見によれば、距離Ｍに対する距離Ｗの比（Ｗ／Ｍ）を適切な範囲内とすれば、クラックリークの発生を効果的に抑制することができる。
図３は、クラックリーク発生率と、Ｗ／Ｍとの関係を例示するためのグラフ図である。 なお、図３は、安定点灯時の印加電力を２５ワットとし、ＥＵ１２０分モードの点滅サイクルで点滅させるとともに、放電ランプ１００を２０００時間点灯した場合である。
また、距離Ｗは、０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下としている。
距離Ｍは、０．６ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下としている。
金属箔３１の厚み寸法は、０．０１５ｍｍ以上、０．０２５ｍｍ以下としている。
電極３２の太さ寸法は、０．２３ｍｍ以上、０．３２ｍｍ以下としている。
金属箔３１の巻き付け角度θは、４０°以上、７０°以下としている。
図３から分かるように、Ｗ／Ｍ≦０．３とすれば、クラックリークの発生を効果的に抑制することができる。According to the knowledge obtained by the present inventor, when the ratio (W/M) of the distance W to the distance M is set within an appropriate range, the occurrence of crack leak can be effectively suppressed.
FIG. 3 is a graph for illustrating the relationship between the crack leak occurrence rate and W/M. Note that FIG. 3 shows a case where the applied power during stable lighting is 25 watts and thedischarge lamp 100 is lit for 2000 hours while blinking in the blinking cycle of the EU 120-minute mode.
The distance W is set to 0.1 mm or more and 0.3 mm or less.
The distance M is set to 0.6 mm or more and 1.0 mm or less.
The thickness dimension of themetal foil 31 is 0.015 mm or more and 0.025 mm or less.
The thickness of theelectrode 32 is 0.23 mm or more and 0.32 mm or less.
The winding angle θ of themetal foil 31 is 40° or more and 70° or less.
As can be seen from FIG. 3, when W/M≦0.3, the occurrence of crack leak can be effectively suppressed.

また、空隙１２ａは、内管１の軸方向にも延びている。
図４は、図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために封止部１２を省いて描いている。
また、図中の距離Ｌは、電極３２の軸方向における、金属箔３１の発光部１１側の端部と、空隙１２ａの発光部１１側とは反対側の端部との間の距離である。
この場合、距離Ｌが大きくなれば、クラックが発生する位置の数が多くなる。そのため、クラックが金属箔３１の端部に到達しやすくなるので、封止部１２にクラックリークが生じ易くなる。The void 12 a also extends in the axial direction of the inner pipe 1.
FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG.
Note that the sealingportion 12 is omitted in the drawing in order to avoid complication.
The distance L in the figure is the distance between the end of themetal foil 31 on the side of thelight emitting unit 11 and the end of the void 12a on the side opposite to the side of thelight emitting unit 11 in the axial direction of theelectrode 32. ..
In this case, as the distance L increases, the number of positions where cracks occur increases. Therefore, the crack easily reaches the end portion of themetal foil 31, and thus the crack leak easily occurs in the sealingportion 12.

本発明者の得た知見によれば、距離２Ｗと距離Ｌとの積（２Ｗ×Ｌ）を適切な範囲内とすれば、クラックリークの発生を効果的に抑制することができる。
図５は、クラックリーク発生率と、２Ｗ×Ｌとの関係を例示するためのグラフ図である。
なお、図５は、安定点灯時の印加電力を２５ワットとし、ＥＵ１２０分モードの点滅サイクルで点滅させるとともに、放電ランプ１００を２０００時間点灯した場合である。
また、距離Ｗは、０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下としている。
距離Ｌは、０．７ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下としている。
金属箔３１の厚み寸法は、０．０１５ｍｍ以上、０．０２５ｍｍ以下としている。
電極３２の太さ寸法は、０．２３ｍｍ以上、０．３２ｍｍ以下としている。
金属箔３１の巻き付け角度θは、４０°以上、７０°以下としている。
図５から分かるように、２Ｗ×Ｌ≦０．６とすれば、クラックリークの発生を効果的に抑制することができる。According to the knowledge obtained by the present inventor, the occurrence of crack leakage can be effectively suppressed by setting the product (2W×L) of the distance 2W and the distance L within an appropriate range.
FIG. 5 is a graph for illustrating the relationship between the crack leak occurrence rate and 2W×L.
FIG. 5 shows a case where the applied power during stable lighting is 25 watts and thedischarge lamp 100 is lit for 2000 hours while blinking in the blinking cycle of the EU 120-minute mode.
The distance W is set to 0.1 mm or more and 0.3 mm or less.
The distance L is 0.7 mm or more and 1.5 mm or less.
The thickness dimension of themetal foil 31 is 0.015 mm or more and 0.025 mm or less.
The thickness of theelectrode 32 is 0.23 mm or more and 0.32 mm or less.
The winding angle θ of themetal foil 31 is 40° or more and 70° or less.
As can be seen from FIG. 5, if 2W×L≦0.6, the occurrence of crack leak can be effectively suppressed.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and its equivalent scope. Further, the above-described respective embodiments can be implemented in combination with each other.

１ 内管、２ 金属ハロゲン化物、５ 外管、１１ 発光部、１２ 封止部、１２ａ 空隙、３１ 金属箔、３１ａ 中心、３２ 電極、１００ 放電ランプ、１０１ バーナー、１０２ ソケット、１１１ 放電空間 1 inner tube, 2 metal halide, 5 outer tube, 11 light emitting part, 12 sealing part, 12a void, 31 metal foil, 31a center, 32 electrode, 100 discharge lamp, 101 burner, 102 socket, 111 discharge space

Claims (2)

Translated fromJapanese

安定点灯時に１０ワット以上、３０ワット以下の電力で点灯させる自動車の前照灯用放電ランプであって、
放電空間を内部に有する発光部と；
前記放電空間に封入され、金属ハロゲン化物と、不活性ガスと、を含み、実質的に水銀を含まない放電媒体と；
前記発光部の端部に設けられた封止部と；
一端が前記放電空間の内部に設けられ、他端が前記封止部の内部に設けられた電極と；
前記封止部の内部に設けられ、前記電極の前記他端の近傍に接合された金属箔と；
前記電極と、前記金属箔との間に設けられた空隙と；
を具備し、
前記電極の太さ寸法は、０．２３ｍｍ以上、０．３２ｍｍ以下であり、
前記金属箔は、前記電極に巻き付けられ、且つ、前記金属箔の両側の端部は、前記電極から離隔しており、
前記金属箔の巻き付け角度は、４０°以上、７０°以下であり、
以下の式を満足する自動車の前照灯用放電ランプ。
Ｗ（ｍｍ）／Ｍ（ｍｍ）≦０．３
なお、Ｗ（ｍｍ）は、前記電極の軸方向と直交する方向における前記金属箔の中心と、前記金属箔の端部側における前記空隙の端部との間の距離である。
Ｍ（ｍｍ）は、前記電極の軸方向と直交する方向における前記金属箔の中心と、前記金属箔の端部との間の距離である。A discharge lampfor avehicle headlight, which is illuminated with electric power of 10 watts or more and 30 watts or less when stably lit,
A light emitting unit having a discharge space inside;
A discharge medium enclosed in the discharge space, containing a metal halide and an inert gas, and substantially free of mercury;
A sealing part provided at an end of the light emitting part;
An electrode having one end provided inside the discharge space and the other end provided inside the sealing portion;
A metal foil which is provided inside the sealing portion and which is bonded near the other end of the electrode;
A void provided between the electrode and the metal foil;
Equipped with,
The thickness dimension of the electrode is 0.23 mm or more and 0.32 mm or less,
The metal foil is wrapped around the electrode, and both ends of the metal foil are separated from the electrode,
The winding angle of the metal foil is 40° or more and 70° or less,
A discharge lampfor anautomobile headlight that satisfies the following formula.
W(mm) /M(mm) ≤0.3
Note that W(mm) is a distance between the center of the metal foil in the direction orthogonal to the axial direction of the electrode and the end of the void on the end side of the metal foil.
M(mm) is the distance between the center of the metal foil and the end of the metal foil in the direction orthogonal to the axial direction of the electrode. 前記電極の軸方向における前記金属箔の前記発光部側の端部と、前記空隙の前記発光部側とは反対側の端部との間の距離をＬ（ｍｍ）とした場合に以下の式を満足する請求項１記載の自動車の前照灯用放電ランプ。
２Ｗ（ｍｍ）×Ｌ（ｍｍ）≦０．６（ｍｍ^２）When the distance between the end of the metal foil in the axial direction of the electrode on the side of the light emitting part and the end of the gap on the side opposite to the side of the light emitting part is L(mm) , the following formula is obtained. The discharge lampfor avehicle headlight according to claim 1, which satisfies the above condition.
2W(mm) x L(mm) ≤ 0.6(mm²)

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