JPH0541497Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、高圧金属蒸気放電灯（以下、HID
ランプと略称する）用発光管の端部の導電性閉塞
体に係り、更に詳細には、導電性閉塞体としての
導電性サーメツトエンドキヤツプに設けられる電
極及び／又はリード部材の埋設構造に関するもの
である。

（従来の技術） 従来から、発光管として透光性セラミツクス管
を用いたHIDランプにおける発光管端部閉塞体
としては、特開昭52−71695号の公報等に明らか
にされているように、導電性のデイスク（エンド
キヤツプ）が提供されている。このような導電性
デイスクは、例えば酸化アルミニウム粉末と金属
タングステン粉末を混合、焼結した導電性のサー
メツトにて構成されている。このような導電性サ
ーメツトデイスクの発光管の内側に位置する部分
には、タングステン製の放電用電極が設けられる
一方、該導電性サーメツトデイスクの外側面に
は、電源に接続されるリード部材が埋設、固定さ
れており、電源からの電力は、かかるリード部材
から導電性サーメツトデイスクを通じてタングス
テン電極に給電されるようになつている。

このような構造の導電性サーメツトデイスクを
使用する理由は、例えば高圧ナトリウムランプに
適用した場合には、高価なニオブ電極の代わりに
安価なタングステン電極を使用できるからであ
り、また透光性セラミツクスからなる発光管の内
部に水銀及び希ガスと共に、演色性を向上するた
めに適当な発光金属のハロゲン化物を封入した、
所謂メタルハイライドランプに適用した場合に
は、そのようなハロゲン化物に対する耐蝕性を備
えているからである。

しかしながら、このような導電性サーメツトデ
イスクにあつては、所定のタングステン電極、リ
ード部材を該サーメツトデイスクに埋設、固定す
るために、それらタングステン電極やリード部材
を埋設したサーメツトデイスク・グリーン体を焼
結して一体化せしめるに際して、そのようなグリ
ーン体の収縮やサーメツトデイスク材料自体とタ
ングステン電極、リード部材との間の熱膨張差が
余りにも大きなものであるところから、得られる
導電性のデイスクにクラツクが生じ易く、その結
果、発光管がリークして、光束の低下を招いたり
不点灯に至る等の問題があつた。

このため、本考案者らは、先に実開昭61−
88658号公報において、発光管端部の導電性閉塞
体に埋設する電極および／またはリード部材とし
て撚り線を用いた構造のものを、また実開昭63−
58456号公報において、さらにその改良構造とし
て、電極軸等をエンドキヤツプの埋設穴内に、電
極軸よりも細く且つ高さの低い素線とともに埋設
した構造のものをそれぞれ開示している。いずれ
の端部構造においても、サーメツトからなるエン
ドキヤツプの電極またはリード部材の周囲に発生
するクラツクを有効に防止することができる。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、最近になつて、実開昭63−
58456号公報で開示した最新の構造である素線を
挿入、埋設せしめた発光管において、以下のよう
な問題が生じていた。

(1) 焼成前、治具及びサーメツトエンドキヤツプ
の埋設穴に対応する電極軸及びリード部材を素
線とともに挿入するのに手間がかかる。

(2) 電極軸及びリード部材に素線を添えて埋設す
るため埋設穴内周との接触する割合いが少なく
サーメツトエンドキヤツプ製造時の抵抗値のバ
ラツキがあり、またランプ点灯後は、リード部
材とサーメツトエンドキヤツプの熱膨張差及び
酸化により、埋設穴内周の接触が離断しサーメ
ツトエンドキヤツプの抵抗値が上昇し発熱しク
ラツクが発生したりする。また素線を電極軸に
添えて埋設するため焼成後電極軸が垂直に立設
しない。このような端部閉塞体を使用した
HIDランプ用発光管は、最冷点のバラツキ、
発光管壁温度分布のバラツキにより品質の安定
した光束維持率の高い、ランプ寿命の長いラン
プを得ることが困難である。

本考案の目的は上述した課題を解消して、導電
性閉塞体としてのサーメツトエンドキヤツプにお
けるクラツクの発生や発光管のリークの発生を阻
止しつつ、点灯時におる発光管壁の黒化を効果的
に抑制できるとともに、作業効率を向上させ部品
点数を減少でき、さらにサーメツトエンドキヤツ
プの抵抗値の上昇を抑制しランプ寿命を長くし得
るHIDランプ用発光管を提供しようとするもの
である。

（課題を解決するための手段） 本考案の高圧金属蒸気放電灯用発光管は、透光
性セラミツクス管の端部を導電性サーメツトエン
ドキヤツプにて閉塞する一方、内側に電極軸を、
外側にリード部材を、それぞれその端部において
該エンドキヤツプに設けた埋設穴に埋設してなる
高圧金属蒸気放電灯用発光管において、前記埋設
穴の少なくとも一方に、埋設穴の軸方向とほぼ平
行で埋設穴とほぼ同じ深さを有する副穴を設け、
電極軸及びリード部材のうち少なくとも一方が、
副穴を有する埋設穴に、埋設された深さと同じ深
さの前記副穴によつて構成された空〓をもつて埋
設されていることを特徴とするものである。

ここで、副穴とは、埋設穴の一部を切り欠いた
構造のものであれば形状は問題でなく、またその
数も一個に限定されるものでなく微少な副穴を複
数個設けたものを含む概念である。

（作用） 上述した構成において、埋設穴に埋設穴の軸方
向とほぼ平行で埋設穴とほぼ同じ深さを有する副
穴を設けることにより、電極軸および／またはリ
ード部材とサーメツトエンドキヤツプに設けた埋
設穴とを焼成により一体化する際に、両部材の熱
膨張差によつて発生するクラツクを有効に防止で
きるとともに、電極軸および／またはリード部材
と埋設穴との接触割合を高く保つことが可能とな
るため、サーメツトエンドキヤツプの抵抗値の上
昇およびバラツキを有効に防止でき、ランプ寿命
を長くすることができる。

また、電極軸及びリード部材と埋設穴の内周面
との焼成後の接触割合いは、50〜98％、好ましく
は50〜80％である。ここで、接触割合いが50％未
満であると、電極および／またはリード部材とサ
ーメツト間の接触面積の低下から、両者の間の機
械的接続の信頼性が低下し、さらにランプ点灯後
の抵抗値の上昇が大となるとともに、98％を超え
ると製造方法のコントロールが難しくサーメツト
エンドキヤツプにクラツクが発生する場合がある
ため、接触割合いが50〜98％であると好ましい。

（実施例） 第１図は、本考案の適用されるHIDランプの
全体を概略的に示すものであつて、２は一般にガ
ラス等からなる透光性を有するバルブ（外管）で
あり、そしてこのバルブ２の開口部が口金４にて
閉塞せしめられることにより、かかるバルブ２内
の密封性が確保されている。このバルブ２内に
は、通常、窒素などの不活性ガスが封入された
り、或いはそれが真空状態に維持されたりしてい
る。そして、よく知られているように、かかる口
金４を通じて、バルブ２の内部に収容された発光
管６の両端のリード部材８，８に、発光管６を支
持する導電性部材１０，１０を介して給電が行な
われるようになつている。

また、発光管６は、アルミナ磁器などからなる
チユーブ状の透光性セラミツクス管１２と、その
両端部に固定されて、それを密封するエンドキヤ
ツプとしての導電性デイスク（サーメツト）１
４，１４とから構成されている。そして、かかる
導電性デイスク１４に対して、前記リード部材８
と共に、所定の電極１６が、その一端部において
埋設されるとともに、また、この発光管６の内に
は、HIDランプの種類により各種の金属乃至は
その蒸気が封入されており、例えば、高圧ナトリ
ウムランプにあつては金属ナトリウム、水銀、希
ガスが封入されており、またメタルハライドラン
プにあつては、水銀及び希ガスと共に、適当な種
類の発光金属のハロゲン化物（ヨウ化デイスプロ
シウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨ
ウ化インジウム等）が封入されているのである。

第２図は本考案の発光管の端部構造を示す図で
ある。第２図において、第１図に示す部材と同一
の部材には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。本実施例では、電極１６用およびリード部材
８用の埋設穴２１ａ，２１ｂにそれぞれ１個ずつ
の埋設穴と同じ深さの副穴２２ａ，２２ｂを設け
ている。また、電極１６の先端には従来から公知
なようにコイル部２３を設けるとともに、導電性
デイスク１４の電極１６側の放電面２４には、バ
ツクアーク防止用の絶縁層２５が設けられてい
る。この絶縁層２５は、第２図に示すように放電
面２４の全面にわたつて設けられてもよいし、一
部を覆うよう設けてもよい。

上述したように、副穴２２ａ，２２ｂを有する
埋設穴２１ａ，２１ｂに電極１６およびリード部
材８を埋設して、第２図の−断面を示す第３
図ａに示すように立設させたのち、高温で焼結し
て焼ばめる。すると、同じく−断面を示す第
３図ｂに示すように、主に副穴２２ａの断面形状
の熱変形により焼ばめて発生する応力を緩和しつ
つ、且つ良好な電気的接触状態と充分な焼ばめ強
度を確保することができる。

なお、本考案の副穴２２ａ，２２ｂを作るに
は、予じめ埋設穴２ａ，２ｂを導電性デイス
ク１４にドリル加工した後、副穴２２ａ，２２ｂ
を同様にドリル加工する方法、埋設穴２１ａ，２
１ｂおよび副穴２２ａ，２２ｂを導電性デイスク
１４を成形する際に同時に機械プレス成形する方
法等が好適である。その際、副穴は好ましくは曲
面を利用した電極軸埋設穴形状とした方が、電極
軸と導電性デイスクの接触面（密着面）の調整が
行ないやすく、クラツクの防止もできるため好ま
しい。また、メタルハライドの間〓への侵入を極
力少なくするためには、副穴の中心を埋設穴内に
なるようにすることが望ましい。

第４図ａ，ｂはそれぞれ副穴の形状の他の例の
構成を示す断面図である。いずれも焼成前の形状
を示しており、埋設穴周壁に複数の副穴を設けた
例である。ここで、副穴の形状は半円状、三角形
状、四角形状等適宜選択できる。

なお、このように、発光管６の端部閉塞体とし
て用いられる導電性デイスク１４の材料には、公
知の各種の材料が適宜に選択されることとなる
が、一般に透光性セラミツクス管１２を構成する
材料と電極１６及びリード部材８として用いられ
る耐熱性金属との中間の熱膨張率を有する導電性
材料であれば、何れをも使用可能である。例えば
金属タングステン若しくは金属モリブデンと酸化
アルミニウムとからなる複合体、タングステンカ
ーバイド、タングステンボライド等が用いられ
る。また、かかる導電性デイスク１４の電極１６
側の表面上に設けられる絶縁層は、公知の絶縁材
料を用いて適宜に形成されることとなる。

さらに、本実施例の如く、電極１６側及びリー
ド部材８側の何れにも埋設穴および副穴を設け
て、目的とする端部閉塞体を構成することが最も
望ましい態様ではあるが、本考案は、少なくとも
電極側かリード部材の一方において又は発光管の
片側閉塞体だけで埋設穴に副穴を設けておれば、
その目的を達成することは可能である。

なお、このような本考案に従う、所定の埋設穴
および副穴に電極１６を埋設してなる閉塞体が用
いられるHIDランプとしては、透光性セラミツ
クス管を発光管６の構成材料として使用したメタ
ルハライドランプ、あるいは高圧ナトリウムラン
プ等を挙げることができる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案の高圧
金属蒸気放電灯用発光管によれば、埋設穴に埋設
穴の軸方向とほぼ平行で埋設穴とほぼ同じ深さを
有する副穴を設けることにより、サーメツトエン
ドキヤツプにおけるクラツクの発生や発光管のリ
ークの発生を阻止しつつ、点灯時における発光管
壁の黒化を効果的に抑制できるとともに、作業効
率を向上させ部品点数を減少でき、さらにサーメ
ツトエンドキヤツプの抵抗値の上昇を抑制し、ラ
ンプ寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の適用されるHIDランプの全
体の構成の一例を示す図、第２図は本考案の発光
管の端部構造を示す図、第３図ａ，ｂはそれぞれ
焼成前および焼成後の副穴の一例の構成を示す断
面図、第４図ａ，ｂはそれぞれ本考案の副穴の他
の例の構成を示す図である。 ２……バルブ、４……口金、６……発光管、８
……リード部材、１０……導電性部材、１２……
透光性セラミツクス管、１４……導電性デイス
ク、１６……電極、２１ａ，２１ｂ……埋設穴、
２２ａ，２２ｂ……副穴、２３……コイル部、２
４……放電面、２５……絶縁層。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 透光性セラミツクス管の端部を導電性サーメ
   ツトエンドキヤツプにて閉塞する一方、内側に
   電極軸を、外側にリード部材を、それぞれその
   端部において該エンドキヤツプに設けた埋設穴
   に埋設してなる高圧金属蒸気放電灯用発光管に
   おいて、前記埋設穴の少なくとも一方に、埋設
   穴の軸方向とほぼ平行で埋設穴とほぼ同じ深さ
   を有する副穴を設け、電極軸及びリード部材の
   うち少なくとも一方が、副穴を有する埋設穴
   に、埋設された深さと同じ深さの前記副穴によ
   つて構成された空〓をもつて埋設されているこ
   とを特徴とする高圧金属蒸気放電灯用発光管。 ２ 電極軸及びリード部材に対応する埋設穴の内
   周面と電極軸及びリード部材が接触する割合
   が、焼成後の埋設穴内周面の50〜98％である請
   求項１記載の高圧金属蒸気放電灯用発光管。