CN1953137B - 放电灯的密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种放电灯密封结构。在密封放电灯的组装工序中，能够准确高效地将安装部装配于放电管上。在电极(10)的内部导线棒(12)的圆周面上卷绕玻璃管固定部件(40)。在圆筒状的内部玻璃管(14)中插通内部导线棒(12)。从玻璃管固定部件(40)的卷绕部(40A)延伸出舌状的止挡部(40B)。使从内部玻璃管(14)的端面突出的止挡部(40B)弯曲，避免内部玻璃管(14)沿管轴方向的移动。在卷绕部(40A)和内部玻璃管(14)之间，设置与内部导线棒(12)同轴的卷绕箔(46)。玻璃管固定部件(40)含有钽、铌、钨、钼中的任意成分。卷绕部(40A)含有钽或铌，卷绕箔(46)含有钽、铌、钨、钼中的任意成分。

Description

放电灯的密封结构

技术领域

本发明涉及放电灯的密封结构，特别涉及能够准确而高效地组装放电灯安装部的密封结构。

背景技术

在短弧型的放电灯等放电灯中，在封入有水银或稀有气体等放电用气体的放电管内，具有被内部导线棒支撑的一对电极。内部导线棒由密封部的玻璃管和内部玻璃管支撑。电极和内部导线棒以及内部玻璃管等构成了安装部。在将安装部装配于放电管的工序中，使用气体燃烧器加热密封管而使其收缩来进行密封。此时，内部玻璃管和内部导线棒之间产生间隙。虽然极微小的间隙是必要的，但是如果该间隙过大，则可能导致密封部破损，而无法将内部导线棒保持于正确的位置上。为避免这种情况，使用止挡件来固定内部玻璃管。

图11表示现有的普通放电灯的密封部。图11中放电空间S封入有水银蒸气或稀有气体，并通过电极10进行放电。配置于放电空间S内的电极10由内部导线棒12支撑。内部导线棒12由内部玻璃管14支撑。外部导线棒16是用于向电极10供电的受电端子。外部导线棒16由外部玻璃管18支撑。支撑电极10的内部导线棒12，焊接于内部的金属环20上而被电连接。内部金属环20插在玻璃管14与玻璃棒22之间。外部金属环24插在玻璃棒22与外部玻璃管18之间。在金属环20和金属环24各自的圆周面上焊接有多张金属箔26。

多张金属箔26沿着玻璃棒22的周向彼此隔开距离，而配置于玻璃棒22和密封管28之间。金属箔26经由金属环20和金属环24，与电极10和外部导线棒16电导通。在外部金属环24上焊接有外部导线棒16。由外部电源对外部导线棒16供电。把从放电灯外部向电极10供电的一系列导电性金属性部件及其保持这一系列导电性金属性部件的玻璃部件称为安装部件。使用燃烧器等对连接于放电管30上的密封管28进行加热而使安装部件焊接，从而进行密封以保持放电管30内部和外部之间的气密性。

在这样的现有的密封结构中，内部玻璃管14或者外部玻璃管18在灯的制造过程中会沿着导线棒的轴向移动。因此成为玻璃管14、18离开金属环20、24的状态。若在偏离了期望位置的玻璃管14、18上直接焊接密封管28，则会导致在金属环20、24与玻璃管14、18之间产生间隙32、34。在内部玻璃管14和内部金属环20之间若产生该间隙32，则会因为产生起始于该间隙32的裂纹或破损而导致灯的破裂。如果在外部玻璃管18和外部金属环24之间产生间隙34，则由于大气中的氧气而导致的金属箔26的氧化因灯点亮时的发热而显著地进行，有时导致放电灯的破损。

因此设置止挡件，用以将内部玻璃管保持于期望的位置上。例如将两张带状的金属板在内部导线棒的圆周面上分别独立地沿轴向固定，从而避免内部玻璃管沿着管轴方向的移动。另外，通过卷绕金属制的卷绕箔，使内部玻璃管和内部导线棒被支撑成为同轴。以下列举几个与之相关的技术的现有例。

专利文献1中公开的“电灯泡”，通过止挡件防止制造工序中的内部导线棒保持用筒体的移动，从而能够可靠地进行密封件的密封。耐热性和耐压性优良并且能够防止爆炸事故的发生。并且能够以较高的成品率进行制造。玻璃制密封件由发光空间围绕部和与其连接的密封管部构成。在密封管部的内部把玻璃制的有底筒体的开口端部配置成朝向密封管部的外端侧。在有底筒体的筒孔内插入有外部导线棒。从有底筒体的底壁外侧，以向发光空间围绕部内延伸的方式，配置有内部导线棒。在内部导线棒的前端，设有电极或灯丝。在密封件的密封管部的内部，以比有底筒体更靠近发光空间围绕部的方式，配置有玻璃制的内部导线棒保持用筒体。在筒孔内插通有内部导线棒。设置有固定于内部导线棒上的止挡件，用以限制内部导线棒保持用筒体的移动。带状的金属箔在有底筒体的外周上沿轴向延伸。带状的金属箔的一端侧与内部导线棒电连接，而另一端侧与外部导线棒电连接。

专利文献2公开的“短弧型放电灯”中，内部导线棒和玻璃管的间隙均匀且非常小，而玻璃管是位于规定位置上的灯。具有与围绕放电空间的发光灯泡的两端连接的枝管部。在发光灯泡内设有一对对置的电极。通过由枝管部保持的内部导线棒来支撑着电极。气密密封金属箔与内部导线棒连接。在枝管部和内部导线棒之间，具有与枝管部相同材质的玻璃管。通过固定于内部导线棒上的两张以上的厚度为0.08～0.8mm的金属片，来使玻璃管定位。在玻璃管和金属片之间，卷绕有厚度为0.005～0.05mm的金属箔。

专利文献1：日本实开昭62-47060号公报

专利文献2：日本特许第3166526号公报

但是在现有的放电灯密封结构中，存在以下问题。在专利文献1所述的方案中，将两个止挡件分别独立地固定于内部导线棒上。因此，在固定时需要对两个止挡件的位置关系及其各自的朝向进行确认，从而导致作业时间增加，使效率显著降低。在专利文献2所述的方案中，也是将两个以上的止挡件分别独立地固定于内部导线棒上。很难为了把内部玻璃管和内部导线棒支撑成同轴状，而将多个止挡件等间隔配置于内部导线棒的外周面上。一边对多个止挡件的位置关系进行确认一边来进行焊接的作业的效率显著降低。另外，在其后的工序中，为了消除玻璃管和内部导线棒之间的间隙，卷绕金属制的卷绕箔以覆盖止挡件。为了将卷绕箔固定于内部导线棒上，必须在内部导线棒的避开了被止挡件覆盖的部分的圆周面上进行焊接。作业者必须在每次焊接时对焊接点与止挡件的位置进行确认。焊接卷绕箔的作业非常困难，导致作业效率显著降低。

发明内容

本发明目的在于解决上述现有问题，在将放电灯的安装部组装于放电管上进行密封的组装工序中，准确而高效地组装放电灯。

为了解决上述问题，在本发明中，提供一种将安装部焊接于放电管上、密封放电管的放电灯密封结构，所述安装部包括：设置在放电管中的电极；向所述电极供电的导线棒；以及所述导线棒插通于其中的中空圆筒状的玻璃管，所述放电灯密封结构构成为，在玻璃管内表面和导线棒的圆周面之间设置有玻璃管固定部件，该玻璃管固定部件具有：卷绕在导线棒的圆周面上的箔状部分即卷绕部；和从卷绕部延长的多个舌状部分即止挡部，从玻璃管端面突出的部分弯曲以便抑制玻璃管沿管轴方向的移动。

另外，卷绕部焊接于导线棒上。在卷绕部和玻璃管之间，设有与导线棒同轴的卷绕箔。玻璃管固定部件含有钽、铌、钨、钼中的任意成分。卷绕部含有钽或铌，而卷绕箔含有钽、铌、钨、钼中的任意成分。

根据如上所述结构，能够抑制安装部的玻璃管沿着管轴方向的移动。因此使安装部的装配和固定变得简便，而使作业效率显著提高。并且，仅通过将玻璃管固定部件的卷绕部固定于导线棒上，即能够筒便可靠地进行多个止挡部的定位，并且使止挡部相对于导线棒圆周方向均匀配置。进而使卷绕部具有卷绕箔的功能。另外，通过调节卷绕部的长度，能够克服玻璃管内径与导线棒外径的尺寸差的偏差。并能够使玻璃管固定部件作为对氧气和氢气等的吸气器，且能够使卷绕部成为卷绕箔和电极导线棒之间的粘接部件。

附图说明

图1是沿着本发明实施例中放电灯密封结构的轴的剖面图。

图2是本发明实施例中与放电灯密封结构的轴垂直的A-A剖面图。

图3是本发明实施例中与放电灯密封结构的轴垂直的B-B剖面图。

图4是本发明实施例中放电灯密封结构的玻璃管固定部件的概略图。

图5是本发明实施例中放电灯密封结构的在导线棒上安装玻璃管固定部件的方法说明图。

图6是本发明实施例中放电灯密封结构的在玻璃管固定部件上卷绕卷绕箔的方法说明图。

图7是本发明实施例中放电灯密封结构的在玻璃管固定部件上卷绕了卷绕箔的状态的说明图。

图8是本发明实施例中放电灯密封结构的在玻璃管固定部件上安装玻璃管的方法说明图。

图9是表示本发明实施例中放电灯密封结构的玻璃管固定部件的变形例的概略图。

图10是本发明实施例中放电灯密封结构的将玻璃管固定部件安装到导线棒上的方法说明图。

图11是表示现有放电灯的密封结构的剖面图。

标号说明

10电极；12内部导线棒；14内部玻璃管；16外部导线棒；18外部玻璃管；20、24金属环；22玻璃棒；26金属导电箔；28密封管；30放电管；40、42、50、60、70、80、90玻璃管固定部件；40A、50A、60A、70A、80A、90A卷绕部；40B、50B、60B、70B、80B、90B止挡部；46、82、92卷绕箔。

具体实施方式

以下参照图1～图10对用于实施本发明的最佳实施方式进行说明。

【实施例】

本发明实施例的放电灯密封部，在电极的导线棒的圆周面上卷绕有玻璃管固定部件的卷绕部，将导线棒插通于圆筒状的玻璃管中，从玻璃管端面突出的卷绕部延长部弯曲，而成为抑制玻璃管沿着管轴方向移动的止挡部。

图1是本发明实施例中沿着放电灯密封部的轴的剖面图。作为例子，表示了短弧型放电灯的密封部。图2是图1的A-A剖面图。图3是图1的B-B剖面图。在图1和图2以及图3中，放电空间S封入有水银蒸气或稀有气体，放电空间S被放电管30围绕，通过电极10进行放电。电极10为配置于放电空间S中的阳极。内部导线棒12是支撑电极10的外径D(mm)的金属棒。内部玻璃管14是支撑内部导线棒12的玻璃制部件。外部导线棒16是用于向电极10供电的受电端子。外部玻璃管18是支撑外部导线棒16的玻璃制部件。

金属环20是插在玻璃管14和玻璃棒22之间的环。金属环24是插在玻璃棒22和外部玻璃管18之间的环。金属箔26是焊接于金属环20、24的圆周面上的箔。密封管28是连接于放电管上的玻璃管，是密封并支撑导线棒等的部件。放电管30是包围放电气体和电极的玻璃管。玻璃管固定部件40是在内部导线棒上固定内部玻璃管的薄的金属部件。玻璃管固定部件42是在外部导线棒上固定外部玻璃管的较薄的金属部件。卷绕箔46是用于填埋内部导线棒和内部玻璃管之间的间隙的薄的金属部件。

图4是放电灯密封部的玻璃管固定部件的概略图。图5是用于说明在导线棒上安装玻璃管固定部件的方法的概略图。图6是用于说明将卷绕箔卷绕于玻璃管固定部件上的方法的概略图。图7是用于说明将卷绕箔卷绕于玻璃管固定部件上的状态的概略图。图8是用于说明在玻璃管固定部件上安装玻璃管的方法的概略图。图9是表示玻璃管固定部件的变形例的概略图。图10是在导线棒上安装玻璃管固定部件的方法的说明图。

对如上所述构成的本发明实施例中放电灯密封部的详细结构和组装方法进行说明。首先参照图1～图3说明放电灯密封部的具体结构。配置于放电空间S中的电极10由外径D(mm)的内部导线棒12支撑。内部导线棒12由内部玻璃管14支撑。外部导线棒16是用于向电极10供电的受电端子。外部导线棒16由外部玻璃管18支撑。支撑电极10的内部导线棒12焊接于内部金属环20上而电连接。内部金属环20插在玻璃管14和玻璃棒22之间。外部金属环24插在玻璃棒22和外部玻璃管18之间。在金属环20和24各自的圆周面上，焊接有多张金属箔26。

多张金属箔26在玻璃棒22和密封管28之间，在玻璃棒22的圆周方向上相互隔开地配置。多张金属箔26通过金属环20、24与电极10和外部导线棒16电导通。在外部金属环24上焊接有外部导线棒16。从外部电源对外部导线棒16供电。在内部导线棒12和内部玻璃管14之间，设有玻璃管固定部件40。在外部导线棒16和外部玻璃管18之间，设有玻璃管固定部件42。

下面参照图4说明玻璃管固定部件的结构。玻璃管固定部件40是由钽等构成的一张金属箔或者金属板(以下也称为金属箔等)。玻璃管固定部件40包括：带状的卷绕部40A和从该卷绕部40A延伸的两张以上(n张，例如3张)的止挡部40B。为了将内部玻璃管和内部导线棒支撑成同轴状，优选使止挡部在导线棒圆周上均匀地配置。例如图3所示，在具有3张止挡部的情况下，为了将内部玻璃管和内部导线棒支撑成同轴状，使各止挡部在导线棒12的圆周上间隔大致120°来配置。为了如图3所示那样来配置止挡部，玻璃管固定部件40具有图4所示形状。设在卷绕于导线棒12上的方向(图4中纵向)上，各止挡部中央的距离为R(mm)。导线棒的外径为D(mm)。在导线棒12的圆周上设置的止挡部为n张。设圆周率为π。各止挡部间的距离为R(mm)，则满足nR＝Dπ(n≥2)的关系。

玻璃管固定部件40使用钽、铌、钨、钼中的至少一种构成。通过使玻璃管固定部件的材质为钽或铌，能够使玻璃管固定部件40具有作为对氧气或氢气等的吸气器的作用。另外，若使用钽，还具有作为将卷绕箔固定于玻璃管上的粘接材料的效果，从而能够提高在规定位置上焊接卷绕箔的作业效率。

下面参照图5说明在内部导线棒12上安装玻璃管固定部件40的方法。图5示出在例如通过焊接等而嵌合了电极10的内部导线棒12的电极侧的圆周面上，卷绕图4所示的玻璃管固定部件40的状态。玻璃管固定部件40的一端，即卷绕起始端部40C位于内部导线棒12的圆周面上，且通过点焊等而被固定。卷绕部40A卷绕于内部导线棒12的圆周面上。当卷绕结束后，卷绕终止端部40D通过点焊等而被固定于内部导线棒12上。在经过卷绕的玻璃管固定部件40上，还设有卷绕箔46。卷绕箔46使用钼等金属制的箔。卷绕箔46使用钽、铌、钨、钼中的至少一种构成。使用钽作为卷绕部的材质，则使卷绕部具有作为卷绕箔和电极导线棒之间的粘接材料的作用，从而能够将卷绕箔固定于任意部分上。

参照图6和图7说明卷绕箔的卷绕方法。使卷绕箔46位于玻璃管固定部件40上。把卷绕箔46的卷绕起始端部46C通过焊接而固定于期望位置上。然后，将卷绕箔46卷绕于卷绕有玻璃管固定部件40的内部导线棒12上，而成为图7所示状态。为了使卷绕箔46为所需长度，通过在卷绕终止端部46D进行切断，从而根据玻璃管内表面和导线棒之间的间隙尺寸，来调节卷绕箔46的卷绕长度。

对由不同部件一体构成玻璃管固定部件的理由进行说明。对于止挡部40B的材质要求具有用于固定玻璃管的强度(硬度)。对于卷绕部40A要求具有作为连接卷绕箔和导线棒的粘接材料的作用。与此相对，对于卷绕箔要求具有作为缓冲器的功能和填埋玻璃管与导线棒之间的间隙的功能，因此必须是柔软且弹性良好的材料。另外，有时要求卷绕箔具有作为氧气或氢气等的吸气材料的功能。例如，卷绕部40A和止挡部40B的材质为钽，而卷绕箔46的材质为经过压纹处理的钼。由此能够使玻璃管固定部件获得防止玻璃管沿轴向移动的止挡部所需的硬度，并兼备作为粘接材料的功能、吸气材料的功能以及作为缓冲器所需的柔软性。

下面参照图8说明组装方法。如图8(a)所示，在内部玻璃管14的孔内插入内部导线棒12，在卷绕有玻璃管固定部件40和卷绕箔46的部分止挡内部玻璃管14。如图8(b)所示，将金属环20嵌入内部导线棒12。将从玻璃管14的端面突出的止挡部40B沿着玻璃管14的端面弯曲。通过这样进行弯曲，而能够抑制玻璃管14在管轴方向的移动。对止挡部40B进行多次弯折，或者向玻璃管14侧的轴向重叠，也能够同样地获得抑制玻璃管沿轴向移动的效果。如图8(c)所示，使金属环20与玻璃管14紧密贴合，固定于内部导线棒12上。

这样，在将内部玻璃管14嵌合于嵌合有电极10的内部导线棒12上之后，通过焊接等将内部金属环20固定于内部导线棒12上。也可以不限于该顺序，按照其他顺序进行组装。例如，在嵌入并焊接有金属环20的内部导线棒12上，嵌入内部玻璃管14，然后嵌合电极10，并通过焊接等固定于内部导线棒12上。虽然对内部玻璃管14的固定方法进行了说明，但是对于焊接有外部金属环24的外部导线棒16也是同样地，为了避免外部玻璃管18沿着管轴方向移动，而通过玻璃管固定部件42，把外部导线棒16和外部玻璃管18固定成同轴状。

下面对密封前的工序进行简要说明。将固定有玻璃管的导线棒12、16分别插入玻璃棒22。在金属环20、24的圆周面上，焊接多张金属箔26。由此，使内部金属环20和外部金属环24电导通，从而完成安装部件。将该安装部件封入密封管28内，设成减压状态。使用燃烧器等对密封管28进行加热，通过将密封管28和安装部件进行焊接来密封。由此完成图1所示的密封部。

将玻璃管固定部件的止挡部在玻璃管的端面弯曲，从而能够抑制玻璃管沿管轴方向的移动。将玻璃管固定部件的卷绕部和卷绕箔一起卷绕于导线棒上，从而将内部玻璃管和内部导线棒支撑成同轴状。通过使卷绕部和止挡部为一体，能够容易而迅速地进行止挡部的定位和安装。在使用燃烧器等的热量对密封管进行加热来密封安装部件的工序中，卷绕箔具有防止内部导线棒和玻璃管的焊接的效果。其原因在于，由于内部导线棒和玻璃管的热膨胀率不同，因而能够防止玻璃管的破损。卷绕箔的使用可以防止内部导线棒的振动，从而能够避免由于内部导线棒振动而引起玻璃管的破损。

下面参照图9说明玻璃管固定部件的变形例。图9(a)是一张由钽等构成的玻璃管固定部件50。玻璃管固定部件50包括带状的卷绕部50A和从卷绕部50A延伸的止挡部50B。止挡部50B通过切线50E被分割为多个部分。图9(b)是一张由钽等构成的玻璃管固定部件60。玻璃管固定部件60包括带状卷绕部60A和从卷绕部60A延伸的止挡部60B。止挡部60B通过多个切口60E被分割为多个部分。由于具有切口60E而使镊子等易于插入到各止挡部之间。易于使用镊子等夹持止挡部60B，从而易于进行止挡部60B的弯曲操作。图4、图(9)a和图(9)b所示的玻璃管固定部件，也可以对一张箔等进行生成切线来制成，或者进行冲压加工(冲切)来制作。

图9(c)是冲压加工而成的一张由钽等构成的玻璃管固定部件70。玻璃管固定部件70包括带状的卷绕部70A和向该卷绕部左右延伸的止挡部70B。止挡部通过切线70D被分割为多个部分。由此通过对一张箔进行冲压加工，在两侧形成止挡部，从而能够使冲切后的玻璃管固定部的形状稳定。具体而言，由于在左右具有止挡部而能够保持左右平衡，不会由于冲切而引起箔的翘曲，能够保持平面状态。并且由于具有该形状，可以使用两侧的止挡部中的任何一侧的止挡部，对于在导线棒的圆周面上的卷绕方向，具有不限制于朝向止挡部的轴向的优点。

图9(d)中表示卷绕于导线棒上的卷绕部80A以及卷绕于其上的卷绕箔82成为一体的玻璃管固定部件80。与图4所示同样的止挡部80B从卷绕部80A一体地延伸。由于卷绕部80A和卷绕箔82成为一体，因此仅通过将玻璃管固定部件80的卷绕起始端部80C焊接固定于期望位置上，即能够连续地卷绕直到卷绕终止端部80D。该玻璃管固定部件80由钽或钼等构成。

图9(e)中表示由不同部件构成卷绕于导线棒上的卷绕部90A以及卷绕于其上的卷绕箔92的玻璃管固定部件90。在卷绕于玻璃棒上之前，预先使卷绕部90A和卷绕箔92通过焊接等而成为一体。止挡部90B从卷绕部90A一体地延伸。由于卷绕部90A和卷绕箔92成为一体，因此仅通过将玻璃管固定部件90焊接固定于期望位置上，即能够使卷绕箔连续卷绕。玻璃管固定部件50、60、70、80由钽、铌、钨、钼构成。使卷绕部90A和止挡部90B的材质为钽，而卷绕箔92的材质为经过压纹加工的钼，则能够使玻璃管固定部件获得作为止挡部所需的硬度，并兼备作为粘接材料的功能、作为吸气材料的功能以及作为缓冲器所需的柔软性。

下面参照图10说明将玻璃管固定部件安装于导线棒的方法。使玻璃管固定部件90的卷绕起始端部90C与导线棒12位置对准，将卷绕部90A卷绕于导线棒12上。连续卷绕直至卷绕箔92，将卷绕终止端部92D通过点焊等方式焊接于导线棒上。然后将止挡部90B弯折。

另外，根据玻璃管的重量或者作业情况，也存在可以降低按压玻璃管的强度的情况。此时由于使止挡部的一部分而不是全部进行弯曲即可获得足够强度，因此不必使其他部分弯曲。在使以相同材料或者不同材料构成的多张金属箔等一体而成为一张的情况下，也能够获得同样的效果。这里所谓的箔或板并没有意指玻璃管固定部件的厚度的意思。

如上所述，在本发明的实施例中，使放电灯的密封部构成为在电极的导线棒的圆周面上卷绕玻璃管固定部件的卷绕部，并将导线棒插通于圆筒状的玻璃管中，使从玻璃管端面突出的卷绕部延长部弯曲，构成抑制玻璃管沿管轴方向移动的止挡部，因此能够简便而准确地把安装部装配和固定于放电管上，并且有效提高作业效率。

本发明的放电灯密封结构适用于将短弧型放电灯等的安装部准确而高效地装配于放电管上实现密封的密封结构。

Claims (5)

1.一种放电灯密封结构，将安装部焊接于放电管上、来密封放电管，所述安装部包括：设置在放电管中的电极；向所述电极供电的导线棒；以及所述导线棒插通于其中的中空圆筒状的玻璃管，其特征在于，在所述玻璃管内表面和所述导线棒的圆周面之间设置有玻璃管固定部件，该玻璃管固定部件具有：卷绕在所述导线棒的圆周面上的箔状部分即卷绕部；和从所述卷绕部延长的多个舌状部分即止挡部，从所述玻璃管端面突出的部分弯曲，以便抑制所述玻璃管沿管轴方向的移动。

2.根据权利要求1所述的放电灯密封结构，其特征在于，所述卷绕部焊接于所述导线棒上。

3.根据权利要求1或2所述的放电灯密封结构，其特征在于，在所述卷绕部和所述玻璃管之间设有与所述导线棒同轴的卷绕箔。

4.根据权利要求1或2所述的放电灯密封结构，其特征在于，所述玻璃管固定部件含有钽、铌、钨、钼中的任意成分。

5.根据权利要求3所述的放电灯密封结构，其特征在于，所述卷绕部含有钽或铌，所述卷绕箔含有钽、铌、钨、钼中的任意成分。

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