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【発明の名称】 反射器に使う白熱灯
【発明者】 【氏名】ラスロ・フォルガクス

【氏名】イシュトヴァン・ケレニー
【要約】 【課題】良好なばね作用を持ち、反射器に取付けるのが容易であるような白熱灯を提供する。

【解決手段】スリーブ状光学ディスク７はそのマントルに切抜き部４１を有する。プラスチック基部１は、スリーブ状光学ディスク７を係止し、端子を備える。板ばね２５が略Ｏ−形に曲げられ、スリーブ状光学ディスク７のマントルによって定められた空間内に配置される。板ばね２５は、Ｏ−形のある部分から突出する舌片３７と、別の部分から突出する耳片４３を形成する２つの端部を有する。板ばね２５を耳片４３のところで、スリーブ状光学ディスク７のマントルの内側部分に圧接し、舌片３７がマントルにある切抜き部４１を通り抜けるようになっている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 縦軸線（３９）、少なくとも１つのフィラメント（１９）及び電気引出し線（１１）を持つ外被（１７）と、該外被（１７）を受容れる支持部分（１５）と、金属の支持部分（１５）に作動的に付設され、そのマントルに切抜き部（４１）を持つスリーブ状光学ディスク（７）と、端子（３）を持っていて前記スリーブ状光学ディスク（７）を係止するプラスチック基部（１）と、略Ｏ−形に曲げられていて、前記スリーブ状光学ディスク（７）のマントルによって定められた空間内に配置された板ばね（２５）とを有し、前記板ばね（２５）は前記Ｏ−形の１つの部分から突出した舌片（３７）を持ち、前記板ばね（２５）は前記Ｏ−形の別の部分から突出する耳片（４３）を形成する２つの端部を持ち、前記板ばね（２５）は前記耳片（４３）のところで前記スリーブ状光学ディスク（７）のマントルの内側部分に圧接されて、前記舌片（３７）が前記スリーブ状光学ディスク（７）のマントルにある切抜き部（４１）を通抜けるようにした反射器に使う白熱灯。
【請求項２】 前記舌片（３７）が突出している前記１つの部分、及び前記耳片（４３）が突出している前記別の部分が対角線上で互いに向き合っている請求項１記載の反射器に使う白熱灯。
【請求項３】 前記舌片（３７）が前記板ばね（２５）の材料からＵ字形に曲げられていて、前記Ｏ−形及びＵ字形の間に渡り部分（４５）が形成されている請求項１記載の反射器に使う白熱灯。
【請求項４】 前記板ばね（２５）の耳片（４３）が、前記スリーブ状光学ディスク（７）のマントルによって定められた内側空間に突入するプラスチック基部（１）の一部分に形成されたスリット（３５）に挿入される請求項１記載の反射器に使う白熱灯。
【請求項５】 前記板ばね（２５）に、前記スリーブ状光学ディスク（７）のマントル及び前記板ばね（２５）の渡り部分（４５）の間にあるプラスチック基部（１）の突起（３１）が予め圧接している請求項１記載の反射器に使う白熱灯。
【請求項６】 前記プラスチック基部（１）の突起が、前記スリーブ状光学ディスク（７）のマントルにある切抜き部（４１）の両側で縦軸線（３９）と略平行に伸びている請求項５記載の反射器に使う白熱灯。
【請求項７】 板ばね（２５）が電気引出し線（１１）を取囲んでいると共に、その短絡を避ける為にそれから隔たっている請求項１記載の反射器に使う白熱灯。
【請求項８】 白熱灯と反射器から成る装置に於て、開口を定める壁（２１）を持つ反射器と白熱灯とを有し、該白熱灯は、縦軸線（３９）、少なくとも１つのフィラメント（１９）及び電気引出し線（１１）を持つ外被（１７）、該外被（１７）を受容れる支持部分（１５）、金属の支持部分（１５）に作動的に付設され、そのマントルに切抜き部（４１）があるスリーブ状光学ディスク（７）、端子（３）を持っていて、前記スリーブ状光学ディスク（７）を係止するプラスチック基部（１）、略Ｏ−形に曲げられていて、前記スリーブ状光学ディスク（７）のマントルによって定められた空間内に配置される板ばね（２５）を含み、前記板ばね（２５）は前記Ｏ−形の１つの部分から突出した舌片（３７）を持ち、前記板ばね（２５）は前記Ｏ−形の別の部分から突出する耳片（４３）を形成する２つの端部を持ち、前記板ばね（２５）が前記耳片（４３）のところで前記スリーブ状光学ディスク（７）のマントルの内側部分に圧接されていて、前記舌片（３７）が前記スリーブ状光学ディスク（７）のマントルにある切抜き部（４１）を通抜けるようにし、前記舌片（３７）が、白熱灯が反射器内に固定された後、前記開口の壁（２１）に係止された凹みに係合している装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は反射器に使う白熱灯、更に具体的に言えば、反射器の焦点位置に固定される白熱灯に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】自動車用反射器に使われる白熱灯は、密封ゴムが湿気又はごみが反射器の中に侵入しないようにしている密封装置を反射器と白熱灯が形成するような形で、交換可能なランプ集成体として反射器に固定される。白熱灯が固定要素を具えており、これが反射器の壁に形成された要素と共に着脱自在の継手を構成する。白熱灯の外被が反射器の内側に据え付けられ、自動車の電気回路に接続する端子が反射器の外側に設けられる。白熱灯のフィラメントが、反射器−外被内の精密に定められた位置になるように、白熱灯を反射器に固定しなければならない。そうしないと、ビームが該当する基準からずれる。白熱灯は動作中、この光学的な位置を保っていなければならない。即ち、自動車の衝撃及び振動によって、ランプが上に述べた位置から外れてはならない。同時に、この固定は、白熱灯に欠陥があった場合、それを交換することが出来るように、着脱自在でなければならない。有効なＩＥＣ基準Ｎｏ．６００６１−２に従って、この固定はばね形固定要素を用いて行われ、白熱灯を少なくとも１０ Ｎの力で、反射器の壁に形成された所謂Ｖ形支持部に圧接するように行われる。同時に固定要素が、反射器の壁に形成された凹みにくさび状に割込む。
【０００３】車両ヘッドランプ装置が米国特許第５、８５５、４３０号に記載されており、これは光学反射器及び白熱灯で構成される。光学反射器が、前方を向く光学面、及びその中を通り抜ける開口を定めた壁を持っている。反射器の壁が軸方向の位置ぎめ面及び平面状の位置ぎめ面を持っている。白熱灯が外被及びつまみ部分を持つ光源、金属の支持スリーブを持つスリーブ状光学ディスク及び金属の支持部分を持っている。金属の支持部分がつまみ部分に隣接して光源に接続される。プラスチック基部がスリーブ状光学ディスクを固定した状態に保持し、やはりプラスチック基部に保持された端子と結合するようにプラスチック基部に電気引出し線を通す通路が形成されている。更に、このヘッドランプ装置は、反射器の内壁及びランプの間で作用して、ランプ軸線に対して直交する方向に反射器とランプの間に圧接している。ばねは、ランプ内に形成された空所内に配置された２つの脚部の間にある湾曲した金属の弾性部分で構成される。脚部が、ばねを保持してその作用をする向きを定める案内部として作用する。内側の脚部が正しく位置ぎめされたとき、外側脚部がばねの力によって空所内を摺動することが出来、こうしてその接触面を通して圧力を加え、この接触面が摺動して、反射器の内壁に圧接することが出来る。回転によって反射器の壁の開口にランプを固定すると、反射器の内壁並びに反射器の壁の内側に形成された傾斜部の側面に対して前進することによって、ばねが圧縮され、こうしてランプの軸線に対して垂直な方向に作用する。
【０００４】自動車用反射器に用いられる別の白熱灯が米国特許第５、９５７、５６９号に記載されている。このランプはプラスチック基部、金属の支持部分及び金属の支持スリーブをも持っている。金属の支持部分の下側部分が、金属の支持スリーブに取付けられ、その上側部分が白熱灯の外被を固定する。金属の支持スリーブの下側部分がプラスチック基部に埋設され、スリーブの上側部分が光学フランジを具えている。このランプのフィラメントが、引出し線を通じて、自動車の電気回路に接続することが出来る端子に接続される。ランプを反射器の後端にある開口内に配置し、光学フランジを反射器の開口内に形成されていて、こういう光学フランジと合うように設計された溝に入れることにより、白熱灯が反射器内に固定される。その後、白熱灯が反射器内に固定されている間に、ランプをその縦軸線の周りに捩る。固定が圧縮ばねによって行われ、１つの実施例では、このばねは１端で金属の支持スリーブの外壁に溶接され、他端は金属の支持スリーブの外壁の上に自由にのっかっている。圧縮ばねの中央が、ランプが反射器内で捩られるとき、反射器の開口のリムの上にのっかって朝顔形になっている。
【０００５】別の実施例では、圧縮ばねが朝顔形の板ばねとして設計されているが、その両端は金属の支持スリーブとプラスチック基部の間にある開口内に配置される。板ばねの朝顔形部分が金属の支持スリーブの外壁の外側に突出する。板ばねの朝顔形部分が、反射器に白熱灯を固定する過程で圧縮されると、板ばねの両端が開口の中に一層深く摺動し、朝顔形部分が上に述べたように反射器の開口に沿って突き当たる。
【０００６】別の形式では、朝顔形の板ばねが、３つの光学フランジの内の１つの下で金属の支持スリーブの下に形成された裂け目に突入する。板ばねの両端が、金属の支持スリーブ及びプラスチック基部に設計されたバンパーにのっかり、板ばねがやはり支持体として設計されたこれら２つのバンパーの間で圧縮される。
【０００７】上に述べた全ての場合に、圧縮ばねがばね鋼で作られ、これは必要な形となるように曲げなければならないが、それが最終的な形に達するのは、ランプが反射器内に固定されたときである。ばねの長さが比較的短いから、金属内で発生する応力が比較的高い。鋼で作られ、十分なばねの力を持つことが出来る金属は、非可逆的な歪みを避ける為に弾力性がなくてはならない。ばねを圧縮する際、金属内の応力は、弾性限界を超えて過度の歪みを持つようにしてはならない。金属内の応力は材料の形状及び品質に関係する。一方では、優れたばね特性を持つ鋼材料があるが、そのステイン抵抗は自動車用ランプに使うには適していない。他方、自動車用ランプでは、ばねの形状に空間的な制約がある。この制約は、ばねの長さのことを指し、ランプの内側の場所が制限されていても、十分な弾力性を持たせる為には、十分に長くなければならない。上に述べた場合に用いられるばねは、長さが比較的短く、この為、ばねの応力が弾性限界に近い。
【０００８】この為、反射器に固定する為に使われるその板ばねがステンレスであるが、良好なばね作用を持ち、製造してランプに取付けるのが容易であるような白熱灯、好ましくは自動車用ランプに対する特定の要望がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の実施例では、反射器に使う白熱灯を提供する。この白熱灯は、縦軸線、少なくとも１つのフィラメント及び電気引出し線を持つ外被を有する。ランプが、外被を受容れる支持部分と、支持部分に作動的に付設されたスリーブ状光学ディスクを有する。スリーブ状光学ディスクはそのマントルに切抜き部を有する。プラスチック基部がこの白熱灯に設けられていて、端子を含み、スリーブ状光学ディスクを係止する。板ばねが略Ｏ−形に曲げられ、スリーブ状光学ディスクのマントルによって定められた空間内に配置される。板ばねがＯ−形の１つの部分から突出する舌片を有する。板ばねがＯ−形の別の部分から突出する耳片を形成する２つの端部を有する。板ばねが耳片のところで、スリーブ状光学ディスクのマントルの内側部分に圧接し、舌片がスリーブ状光学ディスクのマントルにある切抜き部を通るようにする。
【００１０】反射器と組合せた白熱灯も提供する。この場合、白熱灯をその中に固定した後、反射器の壁の開口に形成された凹みに舌片が係合する。
【００１１】上に引用した従来の特許に比べたこの発明の利点は、Ｏ−形に曲げた長くした板ばねを使うと、ランプに取付けるときにそれが予め圧接されていても、ばねの材料に要求される応力が少なくて済むことである。ばねに生ずる応力がより少ないことにより、ステイン抵抗に注意を払って、より適したばね材料を選ぶことが出来る。更に、ばねを製造してランプに取付けるのが容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１及び２には、この発明を実施した交換可能な白熱灯が示されている。この白熱灯は、この技術分野で最近使われているＨ８、Ｈ９、Ｈ１１形のようなハロゲン白熱灯であることが好ましい。白熱灯が、その１端につまみ部分１３を持つ外被１７、フィラメント１９、及びフィラメント１９に電流に供給する１対の引出し線１１を有する。引出し線１１は、プラスチック基部１に一体に取付けられた電気端子３に溶接されている。ランプの外被１７が、そのつまみ部分１３で、金属の支持部分１５によってしっかりと保持されている。この支持部分は、金属で作られたスリーブ状光学ディスク７に溶接され、金属の支持スリーブ２７を介してプラスチック基部１に埋設される。白熱灯が反射器と組合される。反射器の後端がランプの周りに示されている。白熱灯が、一定位置で、反射器の壁２１の開口に固定される。
【００１３】この固定は、反射器の壁２１の適当な凹みに可撓性を持ってスナップ式にはまる板ばね２５の舌片３７によって行われ、こうして白熱灯が振動の間でも、捩れることを防止する。白熱灯は、一方の方向では、スリーブ状光学ディスク７に形成された３つの光学フランジ２３により、そして反対側では、プラスチック基部１に被着した密封ゴム５によって、軸方向（３９）に移動することが防止される。白熱灯を反射器の壁２１の開口内に置いたとき、反射器の壁２１の開口に同様な形に形成された凹みにはまる３つの光学フランジ２３により、正しい位置が定められる。虚偽の配置を防止する為、３つの光学フランジ２３の各々は、異なる形を持っており、同じことは、反射器の壁２１の壁に形成された凹みにも言える。白熱灯を反射器内に軸方向（３９）に入れた後、ランプを捩り、所要の位置に固定する、即ち、板ばね２５が白熱灯のスリーブ状光学ディスク１７を、反射器の壁に形成されたＶ形支持部にもたれかかるようにする。
【００１４】判り易くする為、図３に組立ての中間段階に於ける白熱灯の部品を別に示している。金属の支持部分１５は、そのつまみ部分１３が略矩形断面を持つ外被１７を支持するように構成されている。この為、金属の支持部分１５は、外被１７のつまみ部分１３の外周面の形に応じた開口を具えている。金属の支持部分１５の外径が金属の支持スリーブ２７の内径に略等しいか又は若干それより小さい為、金属の支持部分１５は金属の支持スリーブ２７にそのマントルによって結合することが出来る。金属の支持スリーブ２７の周縁には半径方向に伸びる３つのフランジ２９がある。外被１７がその中に固定される金属の支持部分１５及び金属の支持スリーブ２７が、反射器内の適当な軸方向の位置にランプのフィラメントを配置する為の位置ぎめ作業で、一緒に溶接される。この位置にあるとき、白熱灯のフィラメントがランプの軸線３９に沿った予定の焦点位置を占める。金属の支持スリーブ２７のフランジ２９が、スリーブ状光学ディスク７の光学フランジ２３に溶接され、フィラメントも正しい半径方向の位置にあるように保証する。溶接の前に、板ばね２５をスリーブ状光学ディスク７に配置しなければならない。図から判るように、板ばね２５を略Ｏ−形に曲げ、スリーブ状光学ディスク７のマントルによって定められた空間内に配置する。板ばね２５の舌片３７がＯ−形の１つの部分から突出する。板ばね２５が、Ｏ−形の別の部分から突出する耳片４３を形成する２つの端部を持っている。組立てる際、板ばね２５を耳片４３のところでスリーブ状光学ディスク７のマントルの内側部分に圧接して、舌片３７がスリーブ状光学ディスク７のマントルの部分にある切抜き部４１を通抜けるようにする。この切抜き部４１は、舌片３７の幅及び高さに対応する矩形を持つ開口である。引出し線１１を、Ｏ−形によって囲まれた空間の中に通し、板ばね２５の内面との接触を避ける。白熱灯が反射器内に固定された後、舌片３７を反射器の壁２１の開口に形成された凹みに係合させる。この固定位置にあるとき、密封ゴム５は湿気及びごみが反射器の中に侵入することを防止する。
【００１５】プラスチック基部１は合成樹脂で形成され、基部のプラスチックがスリーブ状光学ディスク７の下側部分の周りに成形されるように、スリーブ状光学ディスク７を埋設する。図は組立ての中間段階を示しているから、まだ端子３（図１に示す）は挿入されていない。引出し線１１と端子３の機械的及び電気的な結合は、組立て過程のこの後の段階で実施される。
【００１６】図４には、別の実施例の白熱灯のプラスチック基部１が示されている。板ばね２５の形は図３と同様であり、従って板ばねを圧接しても、それが引出し線と接触することはない。更に、板ばね２５とスリーブ状光学ディスク７の間に、板ばね２５の変形にとって十分な隙間を残すことが便利である。もし板ばね２５がスリーブ状光学ディスク７の内側に坐着すると、このばねの弾力性がかなり減少する。２つの突起３１がスリーブ状光学ディスク７のマントルと板ばね２５の２つの渡り部分４５の間でプラスチック基部１に形成されている。渡り部分４５が、板ばね２５の舌片３７及びＯ−形部分を結合している。板ばね２５が渡り部分４５で、突起３１にもたれ、板ばね２５に予定の力で予め応力を加える。突起３１は、スリーブ状光学ディスク７のマントルにある切抜き部４１の両側で、ランプの縦軸線と略平行に伸びる。板ばね２５を予め応力を加えた状態でプラスチック基部１内に配置することが出来るように、プラスチック基部１の形及び板ばね２５の寸法を決定することが望ましい。図に見られるように、板ばね２５の耳片４３が、スリーブ状光学ディスク３７のマントルによって定められた内側部分に突入するプラスチック基部１の部分３３によって形成されたスリット３５に挿入される。これらの部分３３が板ばね２５の耳片４３をスリーブ状光学ディスク７の内壁にしっかりと保持し、それがスリーブ状光学ディスク７の内壁に沿って摺動することを防止する。プラスチック基部１の下部には、組立て過程の間、引出し線がプラスチック基部１の下部を通抜けることが出来るようにする為に、２つの案内じょうご４７が形成されている。
【００１７】板ばね２５の特性を前に述べた米国特許第５、９５７、５６９に記載されるばねと比較する為に、計算による解析及び測定を実行した。下記の表は、２つの異なるばねの解析結果を示す。ばねＮｏ．１は従来のばねであり、ばねＮｏ．２がこの発明を実施した白熱灯の板ばね２５である。この計算による解析で、両方のばねの厚さは０．３ミリであった。
【００１８】
【表１】

【００１９】この結果は、ばねＮｏ．２がばねＮｏ．１の２倍圧縮されるけれども、ばねＮｏ．２に発生する応力がばねＮｏ．１に発生する応力よりもずっと小さいことを示している。
【００２０】計算による解析の有効性を認定する為に、ばねＮｏ．２をプラスチック基部１内に配置し、それが０．４ミリだけ予め圧縮されるようにし、ばねの圧縮の変化を、力の関数として測定した。測定結果を下記の表に示す。
【００２１】
【表２】

【００２２】この表の１７．１ Ｎの力のところを見ると、ばねの測定された圧縮は０．７ミリである。０．４ミリの予備圧縮があったことを考慮すると、合計の圧縮は１．１４ミリである。この値は、１．２５ミリであった計算による解析結果に近い。Ｈ８、Ｈ９、Ｈ１１ランプの場合、該当する基準では、ランプを反射器の開口内に正しく固定することが出来るようにする為に、最小限１０ Ｎの圧縮力が必要である。測定結果に基づいて言うと、この条件を板ばね２５によって満たすことが出来る。
【出願人】 【識別番号】３９００４１５４２
【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【出願日】 平成１３年８月２１日（２００１．８．２１）
【代理人】 【識別番号】１０００９３９０８
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 研一
【公開番号】 特開２００２−１８４２１７（Ｐ２００２−１８４２１７Ａ）
【公開日】 平成１４年６月２８日（２００２．６．２８）
【出願番号】 特願２００１−２４９８４５（Ｐ２００１−２４９８４５）