JPH08236016A - アークチューブにおける２次電極アッシー及び放電ランプバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 製造工程を簡略化することができると共に、
リード線とリードサポート線との断線を防止する。 【構成】 アークチューブ２１の２次電極アッシー１２
を、リード線としてのＭｏ線１３とリードサポート線２
３としてのＦｅ線１４とを予め突き合せ溶接により一体
に接合した部品とし、Ｍｏ線の一端にＭｏ箔１５を介し
てＷ電極１６を取着し、Ｆｅ線の一端に別のＭｏ箔１７
を取着して、形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規なアークチューブに
おける２次電極アッシー及び放電ランプバルブに関す
る。詳しくは、製造工程を簡略化することができると共
に、リード線とリードサポート線との断線を防止するこ
とができる新規なアークチューブにおける２次電極アッ
シー及び放電ランプバルブを提供しようとするものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】放電ランプ、例えば、自動車のヘッドラ
イトの光源として使用されるメタルハライドランプ（放
電ランプ）のアークチューブは、ガラス管の中に水銀、
金属ハロゲン化物が封入され、また、電極部が取着され
る。

【０００３】従来、このようなアークチューブａは図１
３乃至図２２に示すようにして製造される。

【０００４】工程１：ガラス素管ｂ（図１３参照）を加
熱しながら型成形することによってその略中央部に略球
状をした球状部ｃを形成する。これによって、球状部ｃ
の両端からまっすぐな直管部ｄ、ｄがそれぞれ反対側へ
延びるガラス管ｅが形成される（図１４参照）。

【０００５】工程２：一方の直管部ｄから１次電極アッ
シーｆを挿入し、直管部ｄの球状部ｃ側の端部をピンチ
シールし、それによって形成されたピンチシール部ｇに
１次電極アッシーｆが挿通された状態となる（図１５参
照）。

【０００６】１次電極アッシーｆはモリブデン線（Ｍｏ
線）ｈの一端にモリブデン箔（Ｍｏ箔）ｉを介してタン
グステン電極（Ｗ電極）ｊが取着されて成り、上記ピン
チシール部ｇにＭｏ箔ｉが位置され、また、Ｗ電極ｊの
先端が球状部ｃ内に位置するようになっている。尚、Ｍ
ｏ箔ｉ部分をピンチシールするのは、石英などのガラス
の低熱膨張率とＭｏの熱膨張率との差を箔に吸収させ、
気密性を保つためである。

【０００７】工程３：ガラス管ｅに不活性ガス、例え
ば、アルゴン（Ａｒ）ガスを充填する。これは、次にガ
ラス管ｅに挿入される水銀、金属ハロゲン化物の汚染及
び水分の吸着を防止するためである。次に、Ａｒガスが
充填されたガラス管ｅ内に水銀、ペレット化された金属
ハロゲン化物を投入する（図１６参照）。尚、水銀及び
金属ハロゲン化物は予めＡｒガス雰囲気中に収納されて
おり、大気に接触して汚染されないようになっている。
そして、ガラス管ｅに投入された水銀及び金属ハロゲン
化物は球状部ｃ内に位置される。

【０００８】工程４：水銀及び金属ハロゲン化物が投入
されたガラス管ｅの直管部ｄの球状部ｃ側端に２次電極
アッシーｋを挿入する（図１７参照）。２次電極アッシ
ーｋは水銀及び金属ハロゲン化物と同様に予めＡｒガス
雰囲気中に収納されており、大気に接触して汚染されな
いようになっている。２次電極アッシーｋは上記１次電
極アッシーｆと同様にモリブデン線（Ｍｏ線）ｈ′の一
端にモリブデン箔（Ｍｏ箔）ｉ′を介してタングステン
電極（Ｗ電極）ｊ′が取着されて成り、上記Ｍｏ線ｈ′
は直管部ｄの内径より若干大きい振巾を有する波形に形
成されており、Ｗ電極ｊ′がガラス管ｅの中心軸上に位
置するようになっている。また、２次電極アッシーｋの
上記Ｍｏ線ｈ′の波形部が直管部ｄの内面に接触してい
るため、２次電極アッシーｋはガラス管ｅの軸方向への
移動が抑制され、一時的に位置決めを行なうことがで
き、そのＷ電極ｊ′の先端部を球状部ｃ内の所定の位置
（１次電極アッシーｆのＷ電極ｊとの間隔が所定の距離
になるような位置）に位置させる。

【０００９】工程５：水銀及び金属ハロゲン化物の投入
及び２次電極アッシーｋの挿入が完了したガラス管ｅ内
のＡｒガスを排気して、今度はＸｅガスをガラス管ｅ内
に所定圧（大気圧以下）で充填する。

【００１０】工程６：ガラス管ｅの開口端部をチップオ
フする（図１８参照）。このとき、２次電極アッシーｋ
のすべての部分が密閉空間内に位置するようにする。

【００１１】工程７：ガラス管ｅの球状部ｃを液体窒素
で冷却して、Ｘｅガスを凝縮させ球状部ｃ内に位置させ
ると共に、ガラス管ｅの上記２次電極アッシーｋのＭｏ
箔ｉ′の部位をピンチシールしてガラス管ｅの球状部ｃ
を密閉空間にする（図１９参照）。これにより、該球状
部ｃ内に水銀、金属ハロゲン化物及び液化Ｘｅが収納さ
れた状態とされ、また、１次電極アッシーｆのＷ電極ｊ
と２次電極アッシーｋのＷ電極ｊ′とが所定の間隔を空
けて対向配置される。尚、かかるピンチシールは上記球
状部ｃを液体窒素で冷却しつづけて行ない、球状部ｃ内
のＸｅガスを凝縮させた状態に保つようにされている。
これにより、Ｘｅは凝縮されたまま球状部ｃ内に封入さ
れる。そして、球状部ｃの冷却を停止すれば、常温にな
るに従って球状部ｃ内の凝縮されたＸｅはガス化され
る。

【００１２】工程８：ガラス管ｅにその球状部ｃを覆う
ようにシュラウドガラスｌを溶着する（図２０参照）。

【００１３】工程９：２次電極アッシーｋ側のガラス管
の不要な部分及び２次電極アッシーｋのＭｏ線ｈ′の不
要な部分をそれぞれ切断して、アークチューブａが形成
される（図２１参照）。

【００１４】かかるアークチューブａは後工程におい
て、２次電極アッシーｋのＭｏ線ｈ′を折り曲げて、予
め、放電ランプバルブｍのプラグｎに取着されたリード
サポートｏの先端部と上記Ｍｏ線ｈ′の先端部とを交差
させた状態で溶接して、アークチューブａをプラグｎに
支持させて放電ランプバルブｍが形成される（図２２参
照）。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のアーク
チューブａにおける２次電極アッシーｋにあっては、放
電ランプバルブｍの製造時において、アークチューブａ
の２次電極アッシーｋのリード線ｈ′とリードサポート
線ｏとを溶接するため、その溶接工程が複雑になるとい
う問題があった。

【００１６】即ち、従来の２次電極アッシーｋはアーク
チューブａを放電ランプバルブｍのプラグｎに取着した
後、そのリード線であるＭｏ線ｈ′を折り曲げ、その先
端部とプラグｎに取着されたリードサポート線ｏの先端
部とを交差させ、この状態を保ちながら溶接しなければ
ならず、溶接工程が複雑になり、また、時間が掛かって
しまっていた。しかも、その溶接が不良であると、アー
クチューブａ、プラグｎ及びリードサポート線ｏのすべ
てを無駄にしなければならず、歩留りが悪かった。

【００１７】また、このようにした溶接部は、溶接力が
弱く、断線しやすいという問題もある。

【００１８】更に、かかるアークチューブａを製造後、
上述のようにして放電ランプバルブｍを製造するが、そ
のとき、２次電極アッシーｋのＭｏ線ｈ′を切断してこ
れを破棄していたため、高価なＭｏ線が無駄になってし
まうという問題もあった。

【００１９】

【課題を解決するための手段】そこで、上記した課題を
解決するために、本発明アークチューブにおける２次電
極アッシーは、２次電極アッシーのリード線とリードサ
ポート線を突き合せ溶接により一体的に接合したもので
ある。

【００２０】また、本発明放電ランプバルブはリード線
とリードサポート線を突き合せ溶接により一体的に接合
した２次電極アッシーを用いたものである。

【００２１】

【作用】従って、本発明アークチューブにおける２次電
極アッシーによれば、２次電極アッシーの製造、即ち、
加工量が少ない状態でリード線とリードサポート線を突
き合せ溶接したので、溶接工程が複雑になることはな
く、また、溶接不良が生じても、そのリード線及びリー
ドサポート線を無駄にするだけで済み、従来に比べ、歩
留りを良くすることができる。

【００２２】また、リード線とサポート線との溶接を突
き合せ溶接にしたので、溶接力が強く、断線の発生率を
少なくすることができる。

【００２３】更に、従来、ガラス管内における２次電極
アッシーの位置決めだけのために必要とされていたリー
ド線の部分をリードサポート線として利用することがで
きるため、アークチューブの製造後破棄する部分がな
く、材料の無駄を無くすことができる。

【００２４】また、本発明放電ランプバルブによれば、
リード線とリードサポート線を突き合せ溶接により一体
的に接合した２次電極アッシーを用いたので、断線の発
生率を低くすることができる。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明アークチューブの２次電極ア
ッシー及び放電ランプバルブの詳細を図示した実施の一
例に従って説明する。

【００２６】尚、その説明は放電ランプバルブの製造工
程の順に従い行なう。また、ガラス管に１次電極アッシ
ーを固定するまでの工程は上記従来例の工程１及び工程
２と同じなので、簡単に説明する。

【００２７】ガラス管１はガラス素管２を加熱しながら
型成形して球状部３及び直管部４、４を形成することに
より成形される（図１、図２参照）。

【００２８】１次電極アッシー５はモリブデン線（Ｍｏ
線）６の一端にモリブデン箔（Ｍｏ箔）７を介してタン
グステン電極（Ｗ電極）８が接続されて成り、ガラス管
１の直管部４の球状部３側の端部をピンチシールする際
に、１次電極アッシー５のＭｏ箔７を挟み込み、これに
よって形成された封止部９に１次電極アッシー５が挿通
された状態となる（図３参照）。

【００２９】１次電極アッシー５が固定されたガラス管
１内にＡｒガスの充填及び排気、水銀１０及び金属ハロ
ゲン化物１１の投入、Ｘｅガスの封入等を行なう。

【００３０】２次電極アッシー１２は、モリブデン線
（Ｍｏ線）１３と鉄線（Ｆｅ）線１４とを予め突き合せ
溶接により一体化して、上記Ｍｏ線１３の一端にはモリ
ブデン箔（Ｍｏ箔）１５を介してタングステン電極（Ｗ
電極）１６が取着され、また、上記鉄線（Ｆｅ線）１４
の一端には別のモリブデン箔（Ｍｏ箔）１７が取着され
て形成されている（図４参照）。

【００３１】Ｆｅ線１４の線径はＭｏ線１３よりも太径
で、突き合せ溶接により接合されたときに、Ｍｏ線１３
の端部がＦｅ線１４の端部に埋設される（図５参照）。
このようにＭｏ線１３の線径をＦｅ線１４よりも細くし
て溶接後にＭｏ線１３の端部がＦｅ線１４に埋設される
ようにすると、溶接力を高くすることができるが、本発
明アークチューブの２次電極アッシーはこれに限らず、
リード線とリードサポート線とが同径でも良く、また、
リード線がリードサポート線より太径であっても良い。

【００３２】また、Ｆｅ線１４とＭｏ線１３との突き合
せ溶接は、アセプット溶接によっても、また、フラッシ
ュ溶接によっても良い。

【００３３】そして、２次電極アッシー１２のガラス管
１への挿入は図示しない電極アッシー供給装置によりＦ
ｅ線１４側のＭｏ箔１７を把持した状態で行ない、その
Ｆｅ線１４の下端（Ｍｏ線１３との溶接部側端部）がガ
ラス管１の外側に配設されたマグネット１８に対向した
ところまで挿入され、マグネット１８にＦｅ線１４が吸
引される（図６参照）。

【００３４】次に図示しない電極アッシー供給装置によ
る２次電極アッシー１２の把持を解き、その後マグネッ
ト１８とＦｅ線１４との吸引力によりＦｅ線１４の軸方
向の位置が規制され、マグネット１８を図示しない昇降
手段により下降させて２次電極アッシー１２を下方に移
動させ、所定の位置に位置決めする。所定の位置とは、
１次電極アッシー５のＷ電極８と２次電極アッシー１２
のＷ電極１６とが所定の間隔を空けて対向配置される位
置である（図７参照）。

【００３５】尚、この位置決めには１次電極アッシー５
のＷ電極８と２次電極アッシー１２のＷ電極１６との間
の間隔を、例えば、ツールスコープや目視などにより監
視しながらマグネット１８の位置を微調整して行なう。

【００３６】また、上記したガラス管１内への水銀１０
及び金属ハロゲン化物１１の投入、２次電極アッシー１
２の挿入はＡｒガス雰囲気中で行い、水銀１０、金属ハ
ロゲン化物１１及び２次電極アッシー１２が汚染されな
いようになっている。

【００３７】次に、ガラス管１内のＡｒガスを排気し、
Ｘｅガスをガラス管１内に所定圧（大気圧以下）満た
す。

【００３８】その後、ガラス管１の直管部４の上端部寄
りの位置を加熱しかつチップオフする（図８参照）。こ
のチップオフする部位はＦｅ線１４の先端に取着された
Ｍｏ箔１７の部分であり、これにより、２次電極アッシ
ー１２はガラス管１内に固定され、以後、マグネット１
８による２次電極アッシー１２の位置規制は不要とな
る。

【００３９】これによって、一端が封止され他端がチッ
プオフにより密閉された半完成品１９が形成される。そ
れから球状部３を液体窒素で冷却し、内部のＸｅガスを
凝縮させた状態に保ちながら、直管部４の球状部３側端
を加熱し、かつ、ピンチシールする（図９参照）。かか
るピンチシールは２次電極アッシー１２のＭｏ線１３の
Ｗ電極１６側の端部に取着されたＭｏ箔１５を挟み込
み、これによって形成された封止部２０に２次電極アッ
シー１２が挿通された状態となる。

【００４０】その後、ガラス管１の余分な部分、即ち、
封止部２０よりもチップオフした側の部分をカットする
と共に、２次電極アッシー１２の余分な部分、即ち、一
端部のＭｏ箔１７の部分をカットして、エージング等を
経てアークチューブ２１が完成する（図１０参照）。

【００４１】アークチューブ２１にあっては、その２次
電極アッシー１２側の封止部２０からＭｏ線１３とこれ
に突き合せ溶接された比較的長いＦｅ線１４が露出する
ことになり（図１０参照）、該Ｆｅ線１４は放電ランプ
バルブ２２のリードサポート線２３として利用される。

【００４２】即ち、アークチューブ２１から露出された
Ｍｏ線１３を所定の位置で折り曲げて（図１１参照）、
Ｆｅ線１４がアークチューブ２１の軸心と平行になるよ
うにし、該Ｆｅ線１４に絶縁スリーブ２４を外嵌し、こ
れを放電ランプバルブ２２のプラグ２５に取着する（図
１２参照）。

【００４３】上記したアークチューブ２１の２次電極ア
ッシー１２にあっては、リードサポート線をＦｅ線１４
で形成し、これのガラス管１内における位置決めを上記
Ｆｅ線１４とガラス管１の外側に配設したマグネット１
８との吸引力を利用してマグネット１８を移動させるこ
とにより行なうようにしたので、２次電極アッシー１２
の一部を波形に形成する必要がない。

【００４４】尚、リードサポート線となるＦｅ線を波形
に形成して、従来のように該波形部分をガラス管内壁面
に接触させてガラス管内における２次電極アッシーの位
置規制を行なうようにしても良い。かかる場合２次電極
アッシーの上端部のＭｏ箔は不要である。そして、アー
クチューブの作成後、上記波形部分を伸ばしてから、Ｍ
ｏ線を折り曲げてＦｅ線をリードサポート線とするよう
にすれば良い。

【００４５】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなとお
り、本発明アークチューブの２次電極アッシーは、ガラ
ス管の一端をそこに１次電極アッシーを挿通した状態で
封止し、該ガラス管内に水銀、金属ハロゲン化物を投入
した後、２次電極アッシーをガラス管の他端から挿入し
て、該ガラス管の他端をそこに２次電極アッシーを挿通
した状態で封止して製造されるアークチューブにおける
２次電極アッシーであって、該２次電極アッシーは金属
箔を介して電極とリード線とが接続されていると共に、
リード線の先端には、リードサポート線が突き合せ溶接
により一体的に接合されていることを特徴とする。

【００４６】従って、本発明アークチューブにおける２
次電極アッシーによれば、２次電極アッシーの製造、即
ち、加工量が少ない状態でリード線とリードサポート線
を突き合せ溶接したので、溶接工程が複雑になることは
なく、また、溶接不良が生じても、そのリード線及びリ
ードサポート線を無駄にするだけで済み、従来に比べ、
歩留りを良くすることができる。

【００４７】また、リード線とサポート線との溶接を突
き合せ溶接にしたので、溶接力が強く、断線の発生率を
少なくすることができる。

【００４８】更に、従来、ガラス管内における２次電極
アッシーの位置決めだけのために必要とされていたリー
ド線の部分をリードサポート線として利用することがで
きるため、アークチューブの製造後破棄する部分がな
く、材料の無駄を無くすことができる。

【００４９】また、本発明放電ランプバルブはリード線
とリードサポート線を突き合せ溶接により一体的に接合
した２次電極アッシーを用いたことを特徴とする。

【００５０】従って、本発明放電ランプバルブによれ
ば、リード線とリードサポート線を突き合せ溶接により
一体的に接合した２次電極アッシーを用いたので、断線
の発生率を低くすることができる。

【００５１】尚、上記実施例に示した具体的な事項は、
何れも本発明を実施するに際しての具体化のほんの一例
を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的
範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図１０と共に本発明アークチューブの
製造工程の一例を示すものであり、本図は本発明を適用
するガラス管が出来るまでの過程のうちガラス素管を示
す概略図である。

【図２】ガラス素管の一部を加熱して球状部を形成し、
ガラス管にした状態を示す概略図である。

【図３】ガラス管に１次電極アッシーを固定した状態を
示す概略図である。

【図４】図５乃至図８と共に２次電極アッシーをガラス
管内に支持するまでの過程を示すもので、本図は２次電
極アッシーを示す拡大図である。

【図５】２次電極アッシーの溶接部を拡大して示す断面
図である。

【図６】ガラス管に２次電極アッシーを挿入した状態を
示す拡大断面図である。

【図７】２次電極アッシーをガラス管内において位置決
めした状態を示す拡大断面図である。

【図８】２次電極アッシーが挿入されたガラス管をチッ
プオフする状態を示す拡大断面図である。

【図９】図１０乃至図１２と共に２次電極アッシーが固
定されたガラス管から放電ランプバルブができるまでの
過程を示すもので、本図はピンチシールしている状態を
示す拡大断面図である。

【図１０】余分なガラス管をカットしてできたアークチ
ューブを示す拡大断面図である。

【図１１】Ｍｏ線を折り曲げた状態を示す拡大断面図で
ある。

【図１２】プラグを取着し放電ランプバルブにした状態
示す拡大断面図である。

【図１３】図１４乃至図２２と共に従来のアークチュー
ブの製造方法の一例を示すもので、本図はガラス素管を
示す概略断面図である。

【図１４】ガラス素管の一部を加熱して球状部を形成
し、ガラス管にした状態を示す概略断面図である。

【図１５】ガラス管に１次電極アッシーを固定した状態
を示す概略断面図である。

【図１６】水銀、金属ハロゲン化物が投入される状態を
示す概略断面図である。

【図１７】２次電極アッシーが挿入される状態を示す概
略断面図である。

【図１８】ガラス管がチップオフされる状態を示す概略
断面図である。

【図１９】ガラス管がピンチシールされる状態を示す概
略断面図である。

【図２０】ガラス管の球状部の外周にシェラウドガラス
が溶着される状態を示す概略断面図である。

【図２１】余分なガラス管がカットされ、アークチュー
ブができる様子を示す拡大断面図である。

【図２２】プラグを取着し放電ランプバルブにした状態
示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ガラス管 ５ １次電極アッシー １０ 水銀 １１ 金属ハロゲン化物 １２ ２次電極アッシー １３ モリブデン線（Ｍｏ線）（リード線） １４ 鉄線（Ｆｅ線） １５ モリブデン箔（Ｍｏ箔）（金属箔） １６ タングステン電極（Ｗ電極）（電極） ２１ アークチューブ ２２ 放電ランプバルブ ２３ リードサポート線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス管の一端をそこに１次電極アッシ
   ーを挿通した状態で封止し、該ガラス管内に水銀、金属
   ハロゲン化物を投入した後、２次電極アッシーをガラス
   管の他端から挿入して、該ガラス管の他端をそこに２次
   電極アッシーを挿通した状態で封止して製造されるアー
   クチューブにおける２次電極アッシーであって、 該２次電極アッシーは金属箔を介して電極とリード線と
   が接続されていると共に、リード線の先端には、リード
   サポート線が突き合せ溶接により一体的に接合されてい
   ることを特徴とするアークチューブにおける２次電極ア
   ッシー。
2. 【請求項２】 リード線がモリブデン線で、リードサポ
   ート線が鉄線で形成されたことを特徴とする請求項１に
   記載のアークチューブにおける２次電極アッシー。
3. 【請求項３】 リード線よりもリードサポート線の方が
   太径で溶接部においてサポート線の端部にリード線が埋
   設されるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求
   項２に記載のアークチューブにおける２次電極アッシ
   ー。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２又は請求項３に記載
   のアークチューブにおける２次電極アッシーを用いたこ
   とを特徴とする放電ランプバルブ。