JP4194949B2 - ランプおよびヘッドライト - Google Patents

Description

本発明は、ランプおよびヘッドライト、特に、自動車照明灯に使用するランプおよびヘッドライトに関するものである。

多くのランプ、並びにリフレクタハウジングおよびランプを収容するヘッドライトは既知である。このようなランプとしては、例えば、Ｈ４型ランプとして既知の白熱灯、並びに自動車業界で徐々に重要さが増してきている放電ランプがある。

ランプのリフレクタ内への着脱自在の取付は、いくつかの条件を満たす必要がある。一方では、ランプは機械的に十分強固に固定し、自動車の分野で予想される力が加わったときにも正確な位置を維持されねばならない。他方、少ない労力でランプをリフレクタ内に交換することができねばならない。

特に、重要なことは、ランプの発光バーナー素子のリフレクタに対する正確の位置決めである。最近の特別な形状を有するリフレクタの表面は、発光素子、例えば、白熱コイルまたはガス放電アークの像を正確に規定した位置に結像するよう正確に計算してある。規定された基準ポイントからずれた発光素子の位置決めは、光の分布において大きな好ましくない変化をもたらす。

他の必要条件としては、電気的接触の条件がある。この条件は、通常、例えば、Ｈ４型ランプの場合には軸線方向に突出する接点突耳に挿入するプラグによって達成される。

独国特許公開第１９８１５９８４号公報には、リフレクタおよび放電ランプを有するヘッドライトが記載されている。放電ランプは、リフレクタ内に位置決めされ、リフレクタの開口からリフレクタハウジングの内部に突入し、縦方向軸線に対して横方向に突出するベースプレートを軸線方向にリフレクタハウジングの外側接点面に押し付ける。開口を包囲するカラーは、ランプの芯合わせを行う。背後に設けた接点素子は電気的接触を見出す。スリーブ型のロック素子をバヨネット継手によってリフレクタに緊締する。

特開２０００−０７７０３６号公報には、自動車ヘッドライト用ランプが記載されている。このランプは、バーナー素子とランプベースを有するハロゲンランプである。ランプベースは、複数個の金属部分からなる。ランプベースから側方に突出するフランジは、リフレクタの対応する衝合面のための衝合部として作用する。

国際特許公開第９８／０８０２１号パンフレットには、自動車ヘッドライトのランプホルダが記載されている。リフレクタハウジングの一部として構成されたランプホルダは、衝合面としての予合焦リングを有し、この予合焦リングに対してランプのフランジを外部から押し当て、基準位置を得るようにしている。この目的のために、弾性保持リングを設け、この保持リングを軸線方向にランプに対して押し当て、フランジが予合焦リングに圧着するようにする。この保持リングは、バヨネット型回転式ロック機構によって予合焦リングに固定する。

国際特許公開第９７／１２３８５号パンフレットには、自動車照明灯に好適で、リフレクタに位置決めするランプが記載されている。ランプは、ランプベースに緊締するバーナー素子を有する。このように形成したヘッドライトにおいて、ランプはリフレクタハウジングの開口に通過させ、回転してロックする。ランプベースは、この目的のためのリングを有し、このリングには、縦方向に交差して横方向に突出する３個のロックスタッドを設ける。バーナー素子と、円筒形リングを有するランプベースとをリフレクタハウジングの対応の開口から軸線方向に導入してヘッドライトにランプを取り付け、この間にロック用突出部は、対応の開口における窪みを通過する。ロック用突出部が通過した後に回転することにより、リフレクタハウジングの開口内でロック状態となる。弾性シールリングは、軸線方向弾性素子として機能する。さらに、横方向に作用するばね素子を設け、リフレクタハウジングの開口の内側における横方向位置決めを正確にする。電気的接触は、軸線方向に対して横方向に延在する、または軸線方向に沿って延在する接点突耳に設けたプラグによって行う。

このランプのバヨネット式の閉止は、簡単な取付を可能にする。軸線方向および横方向の双方に作用する弾性素子をランプベースに設け、クランプ、キャップ、ばね等の補助手段を付加する必要はない。極めて正確な位置決めは、内部基準位置に達する、すなわち、ロック素子がリフレクタの内側に衝合する時点で達成される。

独国特許公開第２９８２３１６０号公報には、Ｈ７型ランプのためのアダプタが記載されている。アダプタに挿入したランプの接続用接点は、外側で半径方向に配置されている接続手段に電気的に接続されたブッシュに収容されている。このブッシュは、ランプに対して浮動状態に保持され、製造誤差および不正確な取付であっても、白熱コイルを正確に位置決めする。アダプタを設けたＨ７型ランプをリフレクタに接続するのは、ランプをリフレクタの取付開口に挿入することによって生ずる。正確な位置決めは、ディスク状プレートをリフレクタの対応する衝合リムに押し当てることによって達成される。リフレクタに設けたプラグ接点に対する電気的接続は、回転によって生じ、この回転中、外部に半径方向に配置した接続手段が接点シューに進入する。

本発明の目的は、構造簡単なランプと、極めて低コストでランプをリフレクタに取り付けることができるヘッドライトを得るにある。

この目的は、特許請求の範囲の請求項１に記載のランプ、および請求項８に記載のヘッドライトによって達成される。
本発明によれば、ランプベースは、縦方向軸線に対して交差する横方向に突出し、かつ回転動作によってロックすることができるロック手段を有するのみならず、横方向に突出する接点素子も有し、この接点素子が、ランプ挿入中の回転の際にリフレクタの関連する接点手段に接触する。本発明によるランプは、したがって、関連するリフレクタに対して機械的にも、電気的にも特別に簡単に接続することができるという利点がある。ランプをリフレクタの関連する開口内への挿入と、その後の縦方向軸線の周りの回転とは、すべて機械的および電気的な接続の双方を得るために必要である。機械的ロックおよび電気的接触の双方は、一回の手動動作で達成される。したがって、電気的な接続のための付加的な手段、例えば、プラグ挿入は、不要になる。

にもかかわらず、本発明によるランプの構造は、従来のランプ、例えば、国際特許公開９７／１２３８５号パンフレットに記載のランプのような複雑な構成にする必要はない。単に、接点素子を横方向に突出させ、機械的ロックのために縦方向軸線の周りにランプを回転させ、リフレクタに設けた接点手段に掛合する位置に移動するだけで十分である。ランプの挿入位置と、接点素子が接点手段に掛合するロック位置との間での回転角度は、例えば、１５゜と９０゜との間の角度とすることができる。しかし、好適には、この回転角度は、２０゜と６０゜との間の角度、特に、２５゜と４０゜との間の角度にすると好適である。

ランプは、白熱ランプ、例えば、１個または２個のコイルを有するハロゲン白熱ランプとすることができる。しかし、放電ランプとすることもできる。

接点素子は、例えば、縦方向軸線に対して直交するよう突出し、回転によって接点手段として作用する整合窪みに進入する２個または３個の平面状接点突耳（単一フィラメントランプでは２個、２重フィラメントランプでは３個）とする。窪み内への収容は、できるだけ良好な電気的接触を保証するよう、例えば、クランプ型の窪みにおける弾性的な収容とする。

本発明の他の好適な実施例においては、接点突耳は、順次に互いに約６０゜の角度をなすように配置する。好適には、一平面内に位置する３個の接点素子を、約１２０゜の角度範囲にわたり分布させ、少なくとも半周にわたり接点素子がないようにする。

本発明のさらに他の好適な実施例においては、ランプベースにハンドルを設ける。このハンドルは、ランプ全体を取り扱い易くする、とくに、ロック用回転をし易くする。ハンドルは、ランプの軸線方向端部に配置すると好適である。ランプベースの後方閉止部に一体に突出する簡単な隆起部でもハンドルとして有効である。

本発明の他の実施例は、ランプに設けた弾性素子に関する。これら弾性素子は、一方では軸線方向に作用し、好適には、ロック素子に圧着する方向に作用する素子とする。リフレクタハウジングの一部は、弾性素子とロック素子との間にクランプされ、これにより、ランプはクランプ力でリフレクタハウジングに緊締される。さらに、他方では、縦方向軸線に交差する横方向に作用する弾性素子を設け、リフレクタハウジングの取付開口内での保持を確実にし、規定された横方向位置をとるようにする。これら弾性素子をランプベースに直接的に一体に設けることにより、取付中に個別に設けるこのような素子は不要になる。

ロック素子は、縦方向軸線に直交する共通基準面上に位置する接触面を有し、リフレクタハウジングに対するランプの位置決めを正確に行うことができるようにすると好適である。好適な実施例においては、突耳として構成した３個のロック素子にこのような接触面を設ける。ロック素子のこれら接触面が、リフレクタ内面に圧着する構成にすると、好適である。内部基準面、すなわち、光学的作用のゆえに極めて正確に製造しなければならないリフレクタの部分の製造は、高い精度で行われるのが一般的である。

さらに、本発明の好適な実施例においては、ロック素子のうちの少なくとも１個、好ましくはすべてのロック素子にスナップ突起を設ける。これらスナップ突起は、リフレクタハウジングの内側の整合膨出部または窪みに対応させ、スナップ連結が、軸線方向に作用する弾性素子の作用の下に生じ、この結果、正確に規定された回転位置をとることができるようにする。

つぎに、図面につき本発明の実施例をより詳細に説明する。

図１〜図４に、バーナー素子１２とランプベース１４を有するランプ１０を示す。図示の実施例のバーナー素子１２は、２個のコイルを内蔵する普通のガスを充填したガラス製のバルブである。ランプ素子１４は、バーナー素子１２を固定する円筒形の前方部分１６と、横方向に突出するロックスタッド２０を有するロックリング１８とを有する。中心の縦方向軸線Ａの方向にロックリング１８に円筒形領域２２およびフランジ２４が連続する。ランプベースをキャップ２６により閉鎖し、このキャップ２６にはハンドル２８を設ける。

３個の平面状の金属製接点突耳３０を合成樹脂製のキャップ２６から突出させる。これら接点突耳３０は、順次互いに６０゜の角度をなすよう一平面上に配置する。これら接点突耳は、ランプベース１４の内部のバーナー素子１２に至る接点に電気的に接続する。

ロックリング１８におけるロックスタッド２０は、互いに上下に重なり合う２個の部分によって形成する。フランジ３２を有するリングを最前列のランプベース部分１６にあてがう。円筒形のリング２２から半径方向に突出する３個の突出スタッド２０を設け、これらリング２２の突出スタッド２０に、フランジ３２から突出する３個の突出スタッド２０をあてがう。このようにして、周方向に規則的に分布し、またそれぞれ部分３２および２２の突出部分からなる二重構造の３個のロックスタッド２０が形成される。各ロックスタッド２０の形状は図１０明示され、フランジ部分３２から形成した突出スタッド２０の上方部分、および下側のリング２２から形成した突出スタッド２０の部分の双方は、湾曲部９６，９２を有する。後に詳細に説明するように、湾曲部９２，９６は、所要の位置でランプベースをリフレクタハウジングにロックする作用を行う。湾曲部９２，９６を有するロックスタッド２０の二重構造によれば、、軸線方向前方および後方の双方に関して、内側基準面９２がリフレクタの内面に衝合し、また外側基準面９６がリフレクタ外面に衝合する構造のランプを使用することができるようになる。

軸線方向に作用する３個のばね素子をフランジ２４に設け、これらばね素子は、フランジ２４の半径方向に延在する表面から軸線方向に曲げ出した金属細条として形成する。ばね素子４０はロックスタッド２０に対して軸線方向に作用し、リフレクタハウジングをばね素子４０とロックスタッド２０との間に、後に詳細に説明するクランプ力で固定することができる。

ランプは、さらに、軸線方向に作用するばね素子４２を有し、このばね素子４２は、ランプベース１４の円筒形領域２２における横方向窓から横方向に作用する。

ハンドル２８をキャップ２６に一体に形成し、このキャップ２６はランプベースに固着する。この目的のため、下側の突出部をフランジ２４に形成した対応部分の窪みに進入させる。

図５は、リフレクタハウジングの一部を示す。リフレクタの全体形状は、ここでは関係ないので省略する。この図面は、単に、ランプ１０を収容するための開口５２を有するハウジングの円形部分５０のみを示す。開口５２は、周方向にほぼ矩形形状の窪み５２を有するほぼ円形の開口である。これら矩形の窪み５４を３個、周方向に均等に分布させる。窪み５４は、ランプのロックスタッド２０に対応する配置および寸法とする。リフレクタハウジングには、開口５２の端縁における外側表面に隆起した段差５６を設ける。隆起段差５６に続いて、３個の接点ホルダ６０を設け、これら接点ホルダ６０をハウジング５０の外側表面の突出部に固定し、ケーブル接続部（図示せず）を固定するようにする。

図５ａに１個のみを示す接点ホルダ６０には、それぞればね鋼で形成した平面状の接点クランプ６２を設ける。接点ホルダ６０のこれら接点クランプ６２は、すべて同一平面上に位置するようにする。接点ホルダ６０は接続ケーブルによって自動車の電気系統に電気的に接続する。

図６〜図８に、どのようにしてランプをリフレクタハウジング５０に挿入し、ロックして電気的に接続をするかを示す。

図６では、ランプ１０はリフレクタハウジング５０にはまだ接触していない。ランプ１０は、例えば、後端に設けたハンドル２８で保持し、バーナー素子１２を開口５２内に前方に通過させるよう導入する。このとき、ロックスタッド２０が開口５２の窪み５４に進入するようランプの向きを回転させ、これにより、ロックリング１８を有するランプベース１４の前方部分が開口５２を通過することができる。

この状態を図７に示す。ランプ１０は、リフレクタハウジング５０の開口５２（図面では隠れている）内に完全に挿入されている。図７の斜視図では１個のみが見えている接点突耳３０は、ランプ１０を挿入できる向きを回転した位置では接点ホルダ６０に掛合しない。即ち、このときは、ロックスタッド２０と窪み５４とが整合する位置にあるからである。図７に示す軸線方向端部位置で、ばね素子４０は、開口５２の端縁に圧着して緊張する。

ランプを挿入できる位置を規定するため、スタッド２０および窪み５４の位置および寸法を特化し、ランプが単に一つの決められた回転位置でのみ挿入できるようにする。このことは、スタッドおよび窪みの周方向分布、またはスタッドおよび窪みの個別対の寸法または形状を異ならせることによって得られる。

図８は、矢印の方向にランプ１０を回転した後の状態を示す。ハンドル２８によって、特に、容易に行うことができるこの回転は、接点ホルダ６０の関連する接点クランプ６２内に、見えている最前列の接点突耳３０が移動し、接点クランプ６２の弾性リムは接点突耳３０の両側から圧着し、これにより、良好な電気的接触を生ずる。残りの２個の接点ホルダ６０（図示せず）の電気的接触も同様に生ずる。

図９はリフレクタハウジング５０の内面側からの斜視図であり、ランプが回転してロックスタッド２０がリフレクタハウジング５０の内面にロックされた状態を示す。

窪み５４を通過したロックスタッド２０は、回転後に、ハウジングの内部で軸線方向に固定され、このとき、ばね素子４０の作用によって開口５２を包囲するリフレクタハウジングの内側に押圧される。

上述したように、ロックは縦方向軸線の周りに回転することによって生ずる。この実施例の場合、この回転角度は、約３０゜である。この回転は、リフレクタハウジング５０の内面に設けた止め部９０によって制限される。

図１０は、どのようにしてロックスタッド２０がハウジング５０の表面に位置決めされるかを示す。スタッド２０は側方が止め部９０に圧着する。ロックスタッド２０の下側の湾曲部９２が、この回転中にスナップ突起９４上を通過する。止め部９０まで完全に回転した後、ばね素子の軸線方向力によって、スナップ突起９４に対してロックされている湾曲部９２が復帰移動するのを阻止する。

図９に示す状態において、ばね素子４２（図示せず）は、ランプ１０のランプベース１４を開口５２内で横方向移動を阻止するよう強制的に保持する。ばね素子４２のある半径方向への作用によって、ランプ１０をばね素子４２に対向する開口５２の壁に圧着し、正確な位置をとることができる。

このようにして、ランプ１０はリフレクタハウジング５０に機械的に保持され、同時に図９に示す状態に軸線方向にも横方向にも正確に位置決めされる。したがって、バーナー素子１２は、リフレクタ内で正確に規定された位置をとる。バーナー素子１２は、接点素子３０およびホルダ６０を介して、また接続ケーブルによって自動車の電気系統に電気的に接続される。

内側基準は軸線方向の正確な位置決めのために使用し、即ち、ロック素子２０に設けた基準接触面９２がリフレクタハウジング５０の内面に圧着する。これら基準接触面がばね素子４０と協調し、クランプ連結を構成する。

代案として、ランプ１０を、異なる構造（図示せず）のリフレクタハウジング内に設けることができ、この場合、外部基準を使用する。図１０に示すロックスタッド２０の湾曲部９６を有する上側面をこの目的のために使用し、例えば、３個のロックスタッド２０のこれら湾曲部が基準平面をなし、この基準平面が、代案として、としてのリフレクタハウジング（図示せず）における開口の端縁の対応する外側平面に圧着する。この代替例は、外側ロック素子を使用することが必要になり、外側ロック素子がランプ１０を軸線方向にリフレクタハウジングに押し付ける。この場合、ランプは、一般的に外部から軸線方向に作用するばね素子（図示せず）によって支持される。

この場合、バーナー素子１２を保持する最前列のランプベース部分１６がリング３２に対して軸線方向並びに横方向に移動して、ランプ１０は製造中に正確に整列する。この整列が完了し、バーナー素子が正確に（軸線方向の接触面９２と横方向の円筒形リング２２による）基準平面に対して整列した後、部分１６をリング３２に対して、例えば、スポット溶接、好適には、レーザによる溶接によって固着することができる。

本発明は要約すれば、ランプ、およびリフレクタハウジングとランプとを有するヘッドライトを提案するものである。このランプは、ランプベースとバーナー素子とを有し、ランプベースは、ランプの縦方向軸線に交差する横方向に突出するロック手段を形成する。このロック手段は、ランプをリフレクタハウジングの開口内に挿入した後回転することによってロックを生ずる。この回転と同時に、電気的接続も生じ、縦方向軸線に交差する横方向に接点素子、好適には、平面状の接点突耳がリフレクタハウジングにおける接点手段、好適には、接点クランプに掛合する。

本発明の他の実施例は、軸線方向および横方向に作用するばね素子、並びにランプを回転するハンドルに関する。

本発明によるランプの側面図である。 図１のランプの平面図である。 図１のランプの斜視図である。 図１のランプの分解図である。 リフレクタハウジングの外部の一部の斜視図である。 接点ホルダを有するリフレクタハウジングの部分縦断面図である。 部分的に示したリフレクタハウジング内にランプを挿入する段階を示す斜視図である。 部分的に示したリフレクタハウジング内にランプを挿入する段階を示す斜視図である。 部分的に示したリフレクタハウジング内にランプを挿入する段階を示す斜視図である。 リフレクタハウジングにランプをロックした状態の斜視図である。 図９の一部の拡大斜視図である。

Claims (9)

1. ヘッドライトであって、
   開口を有するリフレクタハウジングと、
   前記開口内に挿入され、バーナー要素とランプベースとを有し、前記バーナー要素が前記リフレクタハウジングの内部に突出するランプと、を備え、
   前記ランプベースは、前記開口に挿入された前記ランプベースが長手方向軸線を中心とした回転によって軸線方向にロックされるように、前記ランプベースから長手方向軸線に対し横方向に突出するロック手段によって前記リフレクタハウジングの開口にロックされ、
   前記ランプベースは、前記バーナー要素に電気的に接続される接点要素を備え、
   該接点要素は、前記ランプの長手方向軸線に対し横方向に突出し、
   前記接点要素は、前記リフレクタハウジングに設けられた電気接点クランプと電気的に接続され、前記ランプベースの回転によって前記電気接点クランプと弾性係合する、
   ことを特徴とするヘッドライト。
2. 前記ランプは、前記ロック手段とクランプする軸線方向に作用する少なくとも一つのばね要素を備えている、
   請求項１に記載のヘッドライト。
3. 前記ランプは、前記長手方向軸線に対し横方向に作用する少なくとも一つのばね要素を備えている、
   請求項１又は請求項２に記載のヘッドライト。
4. ハンドルが、前記ランプを回転させるために前記ランプベースに設けられている、
   請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のヘッドライト。
5. 前記接点要素は、少なくとも二つの接点つまみを備え、これらの接点つまみは、それぞれの場合に互いに約６０度の角度をなす、
   請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のヘッドライト。
6. 前記接点要素は、平らなつまみとして構成され、これらの平らなまみ端子は、前記長手方向軸線に直交する共通平面上に配置されている、
   請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のヘッドライト。
7. 前記ロック手段は接触面を有し、この接触面は、前記長手方向軸線と直交する共通基準平面上にある、
   請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のヘッドライト。
8. 前記ロック手段は、前記リフレクターの内面に当接している、
   請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のヘッドライト。
9. 前記少なくとも一つの前記ロック手段は、軸線方向に延びるスナップ突起を備える、
   請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のヘッドライト。

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