JPH0532861B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高圧金属蒸気ランプ用発光管の電極支
持部の改良に関する。

［従来の技術］ 第８図に示すように透光性アルミナセラミツク
管３１よりなる発光管３２内に水銀、ナトリウム
及びキセノン、アルゴン等の不活性ガスを封入し
た高圧金属蒸気ランプは、一般照明用の高圧放電
灯のうちで最も発光効率が優れているので、省電
力用光源として各種の用途に利用されている。

このランプの発光管３２に用いるセラミツク管
は他の高圧放電灯の発光管材料である石英のよう
にプレスシールを行なうことが不可能であるの
で、その端部の閉塞はアルミナセラミツクよりな
る端キヤツプ３３あるいはセラミツクと熱膨張係
数が近似したニオビウム等の耐熱性金属あるいは
耐熱性合金よりなる端キヤツプ３３をフリツトガ
ラスを介し固定していた。又、前記端キヤツプ３
３には、ニオビウム等の耐熱性金属又は耐熱性合
金よりなる電極支持管１が挿着されており、その
先端に電極コイルを巻回した電極心棒２の他端を
接続してある。

電極支持管１の末端は封止してあり外部よりの
電気導入体として構成されている。

従来、前記した電極支持管と電極心棒の接続部
（すなわち電極支持部）は、第４図及び第５図に
示すような構造であつた。

すなわち、電極支持管１の先端部に電極心棒２
の一端を電極支持管１の略々中央部に挿入した
後、該電極支持管１の先端部を、電極心棒２が当
接する部分を除いて扁平に圧潰し、電極支持管の
管軸中央部において前記支持管と電極心棒とが当
接する部分の電極支持管の外面より溶接電極を向
けて（第４図及び第５図に示す矢印の方向）ア
ーム溶接を行なつていた。

しかし、従来のこの種の電極支持部において
は、第６図に示すように、圧潰の際、電極支持管
１と電極心棒２との間にすきま９を生じる場合が
多く、第４図及び第５図に示す矢印方向からア
ーク溶接を行なうとこのすきま９のため次のよう
な現象が生じる。

すなわち、矢印方向からアークを飛ばすと、
電極支持管１の当接部が溶接するが、当接部は管
肉厚のみであり肉の量が少ない。

従つて電極心棒２と電極支持管１の間にすきま
９があると、すなわち両者が密着していないと、
次のような溶接上のバラツキが生じる。

第１に、電極心棒２と電極支持管１との溶接後
の接触面積が一定しない。接触面積が一定しない
とランプ電圧にバラツキが生じる。

第２に、溶接液が電極心棒２を完全にぬらさ
ず、したがつて電極心棒２への溶接液の溶け込み
が一定せず、結局溶接強度がばらつく。この結
果、前記と同様にランプ電圧のバラツキとなる。

第３に、電極心棒２を溶接するための溶融液が
不足し、第７図に示すような溶接形状不良（すな
わち肉盛不足による電極心棒の未溶接部３）が生
じる。

第４に、第４図ａ，ｂの溶接前及び溶接後の電
極支持部の一部横断側面図に示すように、電極支
持管と電極心棒の溶接部は溶融するニオビウムの
量が少なく、その固定が不安定である。

これは、電極心棒材料であるタングステンとニ
オビウムはアーク溶接しても合金を形成せず、粗
面となつているタングステンの表面に溶融したニ
オビウムが浸透するような形で付着接触すること
により両者が結合が保たれるために、溶融したニ
オビウム量が少なくタングステンとの接触面積が
小さいので溶接強度も不十分となるからである。

又、特開昭58−209856号公報には、電極支持管
の先端部を機械的に変形したうえで溶接して閉塞
とした後、該閉塞部の先端に電極心棒の一端を溶
接してなる高圧ナトリウムランプの電極支持部が
提案されている。

このような構成では接続部の機械的強度が大き
く発光管がリークする恐れはないが、２度の溶接
手段が必要であり、作業性が悪い。

又、電極支持管を排気管として利用する場合、
あらかじめ排気孔を設ける必要があり、前記と同
様作業性が悪く、量産工程に不向きであるという
欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、前記に鑑みなされたもので、電極心
棒と電極支持管との接触面積が大でありその溶接
強度が大きいばかりでなく、溶接部の形状不良が
生じることがないので溶接部のバラツキがなくラ
ンプ電圧の変動が生じず、更に排気管としての排
気孔を形成する必要がなくかつ溶接手段は一度で
よいので作業性が良い等の利点を有する高圧金属
蒸気ランプの電極支持部を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、特許請求の範囲第１項記載の構成
によつて達成される。

本発明では電極支持管は耐熱性金属又は耐熱性
合金よりなる。耐熱性金属としては例えばNb，
Ta等が用いられる。又、耐熱性合金としては例
えばNb，Ta等を種成分とする合金が用いられ
る。

本発明では、電極支持管の先端部の略々中央部
に、電極心棒の一端を挿入した後、該電極支持管
の先端部を、電極心棒が当接する部分を除いて扁
平に圧潰する。電極心棒としてはたとえばＷ，
Mo等の高融点の導電性材料が用いられる。圧潰
を行なうに際してはその手段は問わない。

たとえば電極心棒の側面と対応するわん曲面を
有する複数個の金型により電極支持管の端部を押
圧変形すればよい。

圧潰は二以上の方向から行なう。特に三方向が
望ましい。圧潰により電極支持管には圧潰方向数
と同数の圧潰扁平部を生ずる。又、圧潰扁平部に
は少なくとも１カ所以上の開口部が形成される。

本発明では、扁平部の端から中心へ向かう方向
から電極支持管と電極心棒とをアーク溶接等の１
度の溶接手段により溶接固定することにより電極
支持部が形成される。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

（第１実施例） 第１図は第１実施例を示す。

本実施例では電極支持管１はNbよりなり、電
極心棒２はＷよりなる。電極心棒２の上端には電
極コイル１１が巻回されている。

第１図ａには、電極支持管１の先端部に電極心
棒２の一端を挿入した状態が示されている。電極
心棒２は電極支持管１の略々中央部に挿入する。

挿入した後、電極支持管１の先端部を電極心棒
２が当接する部分を除いて扁平に圧潰する。

圧潰する高さの量（すなわち第１図ｂ）に示す
ｈの量は0.5mm以上にしてある。

本例では、圧潰は二方向から行ない、圧潰する
あめの手段としてカシメ刃を使用している。

圧潰により生じた開口部を有する圧潰扁平部７
ａ，７ｂのうちの７ａの頂端から電極心棒２に向
かい（第１図ｃに示すの矢印方向）溶接電極１
２を向けアーム溶接を行なう。

電極支持管１と電極心棒２とを接続する唯一の
アーク溶接は第２図に示すように不活性ガスであ
るArガス雰囲気中で行なう。Arガスの注入は電
極支持管１の下端から行なう。

そして、溶接電極１２を上記した方向に向けて
放電を行ない、アーク１３を発生させて電極支持
管１と電極心棒２とは溶接される。

なお、溶接は扁平部７ａ，７ｂのうち７ａのみ
について行なう。従つて電極支持管１の上端は扁
平部７ｂの部分で開口している。そのため、添加
物をランプ内に注入するためかつ注入するために
行なう排気のための排気孔を電極支持管１に別途
設ける必要はない。

本実施例に係る電極支持部によれば、従来に比
べて電極支持部の接触面積及び溶接強度が増大し
て溶接部形状不良が生じることがなくなるのは、
第９図ａ，ｂの溶接後の電極支持部の側面図及び
一部横断側面図に示すように、圧潰扁平部の頂端
方向からのアーク溶接によりNb（ニオビウム）管
の圧潰扁平部７ａが完全に溶接し、Ｗ（タングス
テン）心棒を包囲するように流れ込み、固定され
るからである。

（第２実施例） 第２実施例においては、第１実施例における溶
接時に電極支持管１と電極心棒２とを同心で固定
した。他の点は第１実施例と同じである。第１実
施例に示すような二方向圧潰では、溶接時に電極
支持管１が先に溶けるため電極心棒はその支持を
失ない傾いてしまうことがある。

そこで、電極支持管１と電極心棒２とを同心で
固定することにより、これを防止することができ
る。

（第３実施例） 第３図ａに第３実施例を示す。

本実施例では圧潰を三方向から行なつている。
従つて圧潰扁平部は７ａ，７ｂ，７ｃの３ケ所生
じる。又、本実施例ではそのうちの１つである圧
潰扁平部７ａの内壁を密着させ、この圧潰扁平部
７ａについてのみアーク溶接を行なつている。

他の点については前記第１実施例と同様であ
り、扁平部７ｂ，７ｃの開口部を排気孔として利
用している。

又、本実施例では電極支持管１と電極心棒２と
は、第２実施例で示した固定を行なわなくとも同
心が安定的に得られるという利点をも有する。従
つて省コストでの自動化が行ないやすい。

さらに、圧潰扁平部の内壁を密着させて溶接を
行なつているので溶接性が特によくなつている。
そして、従来品に比べランプ電圧のバラツキは約
30〜40％減少した。

（第４実施例） 第３図ｂに第４実施例を示す。

本実施例では圧潰を４方向から行ない、４つの
圧潰扁平部のうちの１つは内壁を密着させてあ
る。そしてこの内壁の密着した圧潰扁平部につい
てのみアーク溶接を行なう。

他の点については第１実施例と同様である。

なお、前記いずれの実施例においても溶接前の
電極支持管と電極心棒の圧潰手段として、電極心
棒を電極支持管に挿入し該部分を扁平に圧潰する
場合について述べたが、あらかじめ電極支持管の
先端部を２方向ないし４方向より扁平に圧潰した
後電極心棒の先端を挿入してもよい。又、溶接手
段としてはアーク溶接の外、レーザ溶接等の手段
を用いてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、電極支持部の接触面積及び溶
接強度が増大して溶接部形状不良が生じることが
なく、溶接工程の歩留りが大巾に改善され、又、
溶接部のバラツキが少なくてランプ電圧のバラツ
キが少なく特性が安定しており、さらに排気管加
工作業を省略できかつ溶接手段は一度でよく作業
性が良い等の利点を有するランプを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を説明
するための図であり、第１図ａ及びｂは一部縦断
面図、ｃは一部横断面図、第２図は溶接状態を示
す説明図である。第３図ａは第３実施例を、第３
図ｂは第４実施例を説明するための一部横断面図
である。第４図ａ，ｂから第６図までは従来例を
説明するための一部横断面図である。第７図は従
来の電極支持部の欠陥部を示す側面図である。第
８図は発光管の一部縦断面図である。第９図ａ，
ｂは本発明の第１実施例に係る溶接後の電極支持
部の側面図及び一部横断側面図である。 １……電極支持管、２……電極心棒、３……未
溶接部、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ……圧潰扁平
部、９……すきま、１２……溶接電極、１３……
アーク、３１……セラミツク管、３２……発光
管、３３……端キヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐熱性金属又は耐熱性合金よりなる電極支持
   管１と、該電極支持管の先端部の略々中央部に電
   極心棒２の一端を挿入した電極と、前記電極支持
   管の先端部の電極心棒が当接する部分を除いて扁
   平に圧潰し、圧潰により生じた開口部を有する複
   数の圧潰扁平部７ａ，７ｂ……とを備え、その少
   なくとも１つの開口部が残存するように、圧潰扁
   平部の頂端方向から一度の溶接手段により溶融し
   て電極支持管と電極心棒とを溶接固定せしめたこ
   とを特徴とする高圧金属蒸気ランプの電極支持
   部。 ２ 耐熱性金属がNbである特許請求の範囲第１
   項記載の電極支持部。 ３ 圧潰を３方向から行なつた特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の電極支持部。 ４ 圧潰扁平部の内壁が密着するように圧潰を行
   ない、内壁が密着した該圧潰扁平部の頂端から電
   極心棒に向う方向に溶接電極を向けて、電極支持
   管と電極心棒とをアーク溶接せしめた特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の電極
   支持部。