JP2001006617A - アークチューブおよびその製造方法 - Google Patents
アークチューブおよびその製造方法Info
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
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- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/32—Sealing leading-in conductors
- H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
- H01J61/368—Pinched seals or analogous seals
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アークチューブ本体のクラックによるリーク
発生を防止することにより長寿命化を図ることができる
アークチューブを提供する。 【解決手段】 アークチューブ本体２０の発光管部２０
ａ両側のピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２にピンチシ
ールされたタングステン電極２６Ａ、２６Ｂの外周表面
２６Ａａ、２６Ｂａの平均粗さを３μｍ以下に設定す
る。これにより、タングステン電極２６Ａ、２６Ｂがピ
ンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２にピンチシールされた
とき両者が微小凹凸で噛み合った状態となるようにし、
従来のようにピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２のタン
グステン電極２６Ａ、２６Ｂとの接合面近傍領域に極め
て大きな圧縮応力が残らないようにする。そして、残留
圧縮応力によりアークチューブ本体２０にクラックが生
じても、このクラックを接合面近傍領域に限定された局
所的なものとし、アークチューブ本体２０の表面に達す
るような大きなものにならないようにする。
発生を防止することにより長寿命化を図ることができる
アークチューブを提供する。 【解決手段】 アークチューブ本体２０の発光管部２０
ａ両側のピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２にピンチシ
ールされたタングステン電極２６Ａ、２６Ｂの外周表面
２６Ａａ、２６Ｂａの平均粗さを３μｍ以下に設定す
る。これにより、タングステン電極２６Ａ、２６Ｂがピ
ンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２にピンチシールされた
とき両者が微小凹凸で噛み合った状態となるようにし、
従来のようにピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２のタン
グステン電極２６Ａ、２６Ｂとの接合面近傍領域に極め
て大きな圧縮応力が残らないようにする。そして、残留
圧縮応力によりアークチューブ本体２０にクラックが生
じても、このクラックを接合面近傍領域に限定された局
所的なものとし、アークチューブ本体２０の表面に達す
るような大きなものにならないようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、車両用前照灯等
の光源として用いられるアークチューブおよびその製造
方法に関するものである。
の光源として用いられるアークチューブおよびその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アークチューブは高輝度照射が可能なこ
とから、近年では車両用前照灯等の光源としても多く用
いられるようになってきている。
とから、近年では車両用前照灯等の光源としても多く用
いられるようになってきている。
【０００３】車両用前照灯等に用いられるアークチュー
ブは、一般に、図５に示すように、放電空間１０２を形
成する発光管部１０４ａの両側にピンチシール部１０４
ｂが形成されてなる石英ガラス製のアークチューブ本体
１０４と、放電空間１０２へ先端部を突出させるように
して各ピンチシール部１０４ｂにピンチシールされた１
対のタングステン電極１０６とを備えた構成となってい
る。
ブは、一般に、図５に示すように、放電空間１０２を形
成する発光管部１０４ａの両側にピンチシール部１０４
ｂが形成されてなる石英ガラス製のアークチューブ本体
１０４と、放電空間１０２へ先端部を突出させるように
して各ピンチシール部１０４ｂにピンチシールされた１
対のタングステン電極１０６とを備えた構成となってい
る。
【０００４】このようなアークチューブにおいては、所
期の放電特性が得られるようにするため、各タングステ
ン電極１０６に電解研磨を施してその表面の平滑化を図
るようにしている。
期の放電特性が得られるようにするため、各タングステ
ン電極１０６に電解研磨を施してその表面の平滑化を図
るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アーク
チューブ本体１０４にリークが発生してしまうのを防止
する観点からは、このように単に放電特性確保のための
電解研磨を施した程度ではタングステン電極１０６の表
面の平滑性がまだ十分でないことが、発明者らの実験に
より明らかになった。
チューブ本体１０４にリークが発生してしまうのを防止
する観点からは、このように単に放電特性確保のための
電解研磨を施した程度ではタングステン電極１０６の表
面の平滑性がまだ十分でないことが、発明者らの実験に
より明らかになった。
【０００６】すなわち、タングステン電極１０６の表面
にある程度以上の粗さが残っていると、このタングステ
ン電極１０６がピンチシール部１０４ｂにピンチシール
されたとき、図６に示すように、タングステン電極１０
６とピンチシール部１０４ｂとが大きな凹凸で噛み合っ
た状態となるので、ピンチシール部１０４ｂにおけるタ
ングステン電極１０６との接合面近傍領域に極めて大き
な圧縮応力が残ってしまう。そしてこの残留圧縮応力に
より、アークチューブの使用中にアークチューブ本体１
０４に大きなクラックが生じ、最終的には放電空間１０
２と外部空間との間にリークが発生するに至る。このた
め従来のアークチューブは比較的寿命が短いものとなっ
ているという問題がある。
にある程度以上の粗さが残っていると、このタングステ
ン電極１０６がピンチシール部１０４ｂにピンチシール
されたとき、図６に示すように、タングステン電極１０
６とピンチシール部１０４ｂとが大きな凹凸で噛み合っ
た状態となるので、ピンチシール部１０４ｂにおけるタ
ングステン電極１０６との接合面近傍領域に極めて大き
な圧縮応力が残ってしまう。そしてこの残留圧縮応力に
より、アークチューブの使用中にアークチューブ本体１
０４に大きなクラックが生じ、最終的には放電空間１０
２と外部空間との間にリークが発生するに至る。このた
め従来のアークチューブは比較的寿命が短いものとなっ
ているという問題がある。
【０００７】本願発明はこのような事情に鑑みてなされ
たものであって、アークチューブ本体のクラックによる
リーク発生を防止することにより長寿命化を図ることが
できるアークチューブおよびその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
たものであって、アークチューブ本体のクラックによる
リーク発生を防止することにより長寿命化を図ることが
できるアークチューブおよびその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願発明は、タングステ
ン電極の表面の平滑性を従来よりも高めることにより、
上記目的達成を図るようにしたものである。
ン電極の表面の平滑性を従来よりも高めることにより、
上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００９】すなわち、本願発明に係るアークチューブ
は、放電空間を形成する発光管部の両側にピンチシール
部が形成されてなる石英ガラス製のアークチューブ本体
と、上記放電空間へ先端部を突出させるようにして上記
各ピンチシール部にピンチシールされた１対のタングス
テン電極と、を備えてなるアークチューブにおいて、上
記各タングステン電極の表面の平均粗さが、３μｍ以下
に設定されている、ことを特徴とするものである。
は、放電空間を形成する発光管部の両側にピンチシール
部が形成されてなる石英ガラス製のアークチューブ本体
と、上記放電空間へ先端部を突出させるようにして上記
各ピンチシール部にピンチシールされた１対のタングス
テン電極と、を備えてなるアークチューブにおいて、上
記各タングステン電極の表面の平均粗さが、３μｍ以下
に設定されている、ことを特徴とするものである。
【００１０】また、本願発明に係るアークチューブの製
造方法は、放電空間を形成する発光管部の両側にピンチ
シール部が形成されてなる石英ガラス製のアークチュー
ブ本体と、上記放電空間へ先端部を突出させるようにし
て上記各ピンチシール部にピンチシールされた１対のタ
ングステン電極と、を備えてなるアークチューブを製造
する方法であって、表面の平均粗さが３μｍ以下に設定
されたタングステン電極を石英ガラス管のピンチシール
予定部に挿入配置し、該ピンチシール予定部を２０００
℃以上に加熱した状態で該ピンチシール予定部をピンチ
シールすることにより上記各ピンチシール部を形成す
る、ことを特徴とするものである。
造方法は、放電空間を形成する発光管部の両側にピンチ
シール部が形成されてなる石英ガラス製のアークチュー
ブ本体と、上記放電空間へ先端部を突出させるようにし
て上記各ピンチシール部にピンチシールされた１対のタ
ングステン電極と、を備えてなるアークチューブを製造
する方法であって、表面の平均粗さが３μｍ以下に設定
されたタングステン電極を石英ガラス管のピンチシール
予定部に挿入配置し、該ピンチシール予定部を２０００
℃以上に加熱した状態で該ピンチシール予定部をピンチ
シールすることにより上記各ピンチシール部を形成す
る、ことを特徴とするものである。
【００１１】上記「タングステン電極」は、その母材が
タングステンを主成分とするものものであれば、純粋な
タングステン製のものであってもよいし、その他の成分
が添加されたものであってもよい。
タングステンを主成分とするものものであれば、純粋な
タングステン製のものであってもよいし、その他の成分
が添加されたものであってもよい。
【００１２】上記「タングステン電極の表面」は、ピン
チシール部にピンチシールされる部分の表面を含むもの
であれば、必ずしも表面全域である必要はない。
チシール部にピンチシールされる部分の表面を含むもの
であれば、必ずしも表面全域である必要はない。
【００１３】
【発明の作用効果】上記構成に示すように、本願発明に
係るアークチューブは、そのアークチューブ本体の発光
管部両側に形成されたピンチシール部に、発光管部の放
電空間へ先端部を突出させるようにして１対のタングス
テン電極がピンチシールされているが、各タングステン
電極は、その表面の平均粗さが３μｍ以下と極めて表面
平滑性に優れているので、次のような作用効果を得るこ
とができる。
係るアークチューブは、そのアークチューブ本体の発光
管部両側に形成されたピンチシール部に、発光管部の放
電空間へ先端部を突出させるようにして１対のタングス
テン電極がピンチシールされているが、各タングステン
電極は、その表面の平均粗さが３μｍ以下と極めて表面
平滑性に優れているので、次のような作用効果を得るこ
とができる。
【００１４】すなわち、タングステン電極がピンチシー
ル部にピンチシールされたとき、両者は微小凹凸で噛み
合った状態となるので、従来のようにピンチシール部の
タングステン電極との接合面近傍領域に極めて大きな圧
縮応力が残ってしまうことはない。
ル部にピンチシールされたとき、両者は微小凹凸で噛み
合った状態となるので、従来のようにピンチシール部の
タングステン電極との接合面近傍領域に極めて大きな圧
縮応力が残ってしまうことはない。
【００１５】このため、残留圧縮応力によりアークチュ
ーブの使用中にアークチューブ本体にクラックが生じて
も、このクラックは接合面近傍領域に限定された局所的
なものとなり、アークチューブ本体の表面に達するよう
な大きなものとはならないので、放電空間と外部空間と
の間にリークが発生するのを防止することができる。
ーブの使用中にアークチューブ本体にクラックが生じて
も、このクラックは接合面近傍領域に限定された局所的
なものとなり、アークチューブ本体の表面に達するよう
な大きなものとはならないので、放電空間と外部空間と
の間にリークが発生するのを防止することができる。
【００１６】したがって、本願発明に係るアークチュー
ブは、アークチューブ本体のクラックによるリーク発生
を防止することによりその長寿命化を図ることができ
る。
ブは、アークチューブ本体のクラックによるリーク発生
を防止することによりその長寿命化を図ることができ
る。
【００１７】また、本願発明に係るアークチューブの製
造方法は、アークチューブ本体の発光管部両側に形成さ
れたピンチシール部に、発光管部の放電空間へ先端部を
突出させるようにして１対のタングステン電極がピンチ
シールされたアークチューブを製造する際、表面の平均
粗さが３μｍ以下に設定されたタングステン電極を石英
ガラス管のピンチシール予定部に挿入配置し、該ピンチ
シール予定部を２０００℃以上に加熱した状態で該ピン
チシール予定部をピンチシールすることにより上記各ピ
ンチシール部を形成するようになっているので、次のよ
うな作用効果を得ることができる。
造方法は、アークチューブ本体の発光管部両側に形成さ
れたピンチシール部に、発光管部の放電空間へ先端部を
突出させるようにして１対のタングステン電極がピンチ
シールされたアークチューブを製造する際、表面の平均
粗さが３μｍ以下に設定されたタングステン電極を石英
ガラス管のピンチシール予定部に挿入配置し、該ピンチ
シール予定部を２０００℃以上に加熱した状態で該ピン
チシール予定部をピンチシールすることにより上記各ピ
ンチシール部を形成するようになっているので、次のよ
うな作用効果を得ることができる。
【００１８】すなわち、タングステン電極がピンチシー
ル部にピンチシールされたとき、両者は微小凹凸で噛み
合った状態となるので、従来のようにピンチシール部の
タングステン電極との接合面近傍領域に極めて大きな圧
縮応力が残ってしまうことはない。
ル部にピンチシールされたとき、両者は微小凹凸で噛み
合った状態となるので、従来のようにピンチシール部の
タングステン電極との接合面近傍領域に極めて大きな圧
縮応力が残ってしまうことはない。
【００１９】このため、残留圧縮応力によりアークチュ
ーブの使用中にアークチューブ本体にクラックが生じて
も、このクラックは接合面近傍領域に限定された局所的
なものとなり、アークチューブ本体の表面に達するよう
な大きなものとはならないので、放電空間と外部空間と
の間にリークが発生するのを防止することができる。
ーブの使用中にアークチューブ本体にクラックが生じて
も、このクラックは接合面近傍領域に限定された局所的
なものとなり、アークチューブ本体の表面に達するよう
な大きなものとはならないので、放電空間と外部空間と
の間にリークが発生するのを防止することができる。
【００２０】また、ピンチシール予定部を２０００℃以
上の高温で加熱してピンチシールを行うことにより、タ
ングステン電極とピンチシール部との接合強度が高まる
ので、ピンチシール部のタングステン電極との接合面近
傍領域に広い範囲にわたって小さな圧縮応力が略均等に
残ることとなる。
上の高温で加熱してピンチシールを行うことにより、タ
ングステン電極とピンチシール部との接合強度が高まる
ので、ピンチシール部のタングステン電極との接合面近
傍領域に広い範囲にわたって小さな圧縮応力が略均等に
残ることとなる。
【００２１】このため、残留圧縮応力によりアークチュ
ーブの使用中に生じるアークチューブ本体のクラック
は、接合面近傍領域に略均一に分布したものとなり、そ
れ以外の領域へのクラックの波及が効果的に阻止される
ので、放電空間と外部空間との間にリークが発生するの
を一層確実に防止することができる。
ーブの使用中に生じるアークチューブ本体のクラック
は、接合面近傍領域に略均一に分布したものとなり、そ
れ以外の領域へのクラックの波及が効果的に阻止される
ので、放電空間と外部空間との間にリークが発生するの
を一層確実に防止することができる。
【００２２】したがって、本願発明に係るアークチュー
ブの製造方法を採用することにより、アークチューブの
一層の長寿命化を図ることができる。
ブの製造方法を採用することにより、アークチューブの
一層の長寿命化を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本願発明の
実施の形態について説明する。
実施の形態について説明する。
【００２４】図１は、本願発明の一実施形態に係るアー
クチューブが組み込まれた放電バルブ１０を示す側断面
図であり、図２は、そのII部拡大図である。
クチューブが組み込まれた放電バルブ１０を示す側断面
図であり、図２は、そのII部拡大図である。
【００２５】これらの図に示すように、この放電バルブ
１０は車両用前照灯に装着される光源バルブであって、
前後方向に延びるアークチューブユニット１２と、この
アークチューブユニット１２の後端部を固定支持する絶
縁プラグユニット１４とを備えてなっている。
１０は車両用前照灯に装着される光源バルブであって、
前後方向に延びるアークチューブユニット１２と、この
アークチューブユニット１２の後端部を固定支持する絶
縁プラグユニット１４とを備えてなっている。
【００２６】アークチューブユニット１２は、アークチ
ューブ１６と、このアークチューブ１６を囲むシュラウ
ドチューブ１８とが、一体的に形成されてなっている。
ューブ１６と、このアークチューブ１６を囲むシュラウ
ドチューブ１８とが、一体的に形成されてなっている。
【００２７】アークチューブ１６は、石英ガラス管を加
工してなるアークチューブ本体２０と、このアークチュ
ーブ本体２０内に埋設された前後１対の電極アッシー２
２Ａ、２２Ｂとからなっている。
工してなるアークチューブ本体２０と、このアークチュ
ーブ本体２０内に埋設された前後１対の電極アッシー２
２Ａ、２２Ｂとからなっている。
【００２８】アークチューブ本体２０は、中央に略楕円
球状の発光管部２０ａが形成されるとともにその前後両
側にピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２が形成されてな
っている。発光管部２０ａの内部には前後方向に延びる
略楕円球状の放電空間２４が形成されており、この放電
空間２４には水銀とキセノンガスと金属ハロゲン化物と
が封入されている。
球状の発光管部２０ａが形成されるとともにその前後両
側にピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２が形成されてな
っている。発光管部２０ａの内部には前後方向に延びる
略楕円球状の放電空間２４が形成されており、この放電
空間２４には水銀とキセノンガスと金属ハロゲン化物と
が封入されている。
【００２９】各電極アッシー２２Ａ、２２Ｂは、棒状の
タングステン電極２６Ａ、２６Ｂとリード線２８Ａ、２
８Ｂとがモリブデン箔３０Ａ、３０Ｂを介して連結固定
されてなり、各ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２にお
いてアークチューブ本体２０にピンチシールされてい
る。その際、各モリブデン箔３０Ａ、３０Ｂはすべてピ
ンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２内に埋設されている
が、各タングステン電極２６Ａ、２６Ｂは、その先端部
が前後両側から互いに対向するようにして放電空間２４
内に突出している。
タングステン電極２６Ａ、２６Ｂとリード線２８Ａ、２
８Ｂとがモリブデン箔３０Ａ、３０Ｂを介して連結固定
されてなり、各ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２にお
いてアークチューブ本体２０にピンチシールされてい
る。その際、各モリブデン箔３０Ａ、３０Ｂはすべてピ
ンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２内に埋設されている
が、各タングステン電極２６Ａ、２６Ｂは、その先端部
が前後両側から互いに対向するようにして放電空間２４
内に突出している。
【００３０】各タングステン電極２６Ａ、２６Ｂは、ト
リエーテッドタングステン（酸化トリウムが数％ドープ
されたタングステン）を母材として構成されている。こ
れら各タングステン電極２６Ａ、２６Ｂの外周表面２６
Ａａ、２６Ｂａには強電解研磨が施されており、これに
より外周表面２６Ａａ、２６Ｂａの中心線平均粗さＲａ
は３μｍ以下（ただし、カットオフ値λｃ＝０．８ｍ
ｍ、評価長さｌｎ＝４ｍｍ）に設定されている。また、
各タングステン電極２６Ａ、２６Ｂの先端面２６Ａｂ、
２６Ｂｂにはバレル研磨が施されており、該先端面２６
Ａｂ、２６ＢｂのコーナＲは、良好な放電特性が得られ
るようにするため、０．０４〜０．０６ｍｍ程度に設定
されている。
リエーテッドタングステン（酸化トリウムが数％ドープ
されたタングステン）を母材として構成されている。こ
れら各タングステン電極２６Ａ、２６Ｂの外周表面２６
Ａａ、２６Ｂａには強電解研磨が施されており、これに
より外周表面２６Ａａ、２６Ｂａの中心線平均粗さＲａ
は３μｍ以下（ただし、カットオフ値λｃ＝０．８ｍ
ｍ、評価長さｌｎ＝４ｍｍ）に設定されている。また、
各タングステン電極２６Ａ、２６Ｂの先端面２６Ａｂ、
２６Ｂｂにはバレル研磨が施されており、該先端面２６
Ａｂ、２６ＢｂのコーナＲは、良好な放電特性が得られ
るようにするため、０．０４〜０．０６ｍｍ程度に設定
されている。
【００３１】図３は、図２のIII 部拡大図であって、放
電バルブ１０を何度か点消灯させた後におけるタングス
テン電極２６Ｂとピンチシール部２０ｂ２との接合面の
様子を示す図である。なお、もう一方のタングステン電
極２６Ａとピンチシール部２０ｂ１との接合面について
も同様である。
電バルブ１０を何度か点消灯させた後におけるタングス
テン電極２６Ｂとピンチシール部２０ｂ２との接合面の
様子を示す図である。なお、もう一方のタングステン電
極２６Ａとピンチシール部２０ｂ１との接合面について
も同様である。
【００３２】図示のように、外周表面２６Ｂａの中心線
平均粗さＲａが３μｍ以下に設定されているので、タン
グステン電極２６Ｂがピンチシール部２０ｂ２にピンチ
シールされたとき、両者は微小凹凸で噛み合った状態と
なる。このため、従来のようにピンチシール部のタング
ステン電極との接合面近傍領域に極めて大きな圧縮応力
が残ってしまうことはない。
平均粗さＲａが３μｍ以下に設定されているので、タン
グステン電極２６Ｂがピンチシール部２０ｂ２にピンチ
シールされたとき、両者は微小凹凸で噛み合った状態と
なる。このため、従来のようにピンチシール部のタング
ステン電極との接合面近傍領域に極めて大きな圧縮応力
が残ってしまうことはない。
【００３３】したがって、残留圧縮応力によりアークチ
ューブ１６の使用中にアークチューブ本体２０にクラッ
クが生じても、このクラックは接合面近傍領域に限定さ
れた局所的なものとなる。すなわち、図２に示す破線領
域Ａにおいて石英ガラスが細かく砕けるようなクラック
が発生し、ピンチシール部２０ｂ２には２点鎖線で示す
ようなミラー状の界面が形成される。このため、アーク
チューブ本体２０の表面に達するような大きなクラック
が生じることはなく、これにより放電空間２４と外部空
間との間にリークが発生するのを防止することができ
る。
ューブ１６の使用中にアークチューブ本体２０にクラッ
クが生じても、このクラックは接合面近傍領域に限定さ
れた局所的なものとなる。すなわち、図２に示す破線領
域Ａにおいて石英ガラスが細かく砕けるようなクラック
が発生し、ピンチシール部２０ｂ２には２点鎖線で示す
ようなミラー状の界面が形成される。このため、アーク
チューブ本体２０の表面に達するような大きなクラック
が生じることはなく、これにより放電空間２４と外部空
間との間にリークが発生するのを防止することができ
る。
【００３４】図４は、タングステン電極２６Ｂを石英ガ
ラス管２０´のピンチシール予定部２０ｂ２´にピンチ
シールするピンチシール工程を示す図である。
ラス管２０´のピンチシール予定部２０ｂ２´にピンチ
シールするピンチシール工程を示す図である。
【００３５】まず、同図（ａ）に示すように、発光管部
２０ａが形成されたアークチューブ本体２０となるべき
石英ガラス管２０´の下方から電極アッシー２２Ｂを所
定位置まで挿入した状態で、ピンチシール予定部２０ｂ
２´の下端部をバーナ２で加熱し、同図（ｂ）に示すよ
うに、仮ピンチャ４で該下端部に電極アッシー２２Ｂを
仮ピンチシールする。
２０ａが形成されたアークチューブ本体２０となるべき
石英ガラス管２０´の下方から電極アッシー２２Ｂを所
定位置まで挿入した状態で、ピンチシール予定部２０ｂ
２´の下端部をバーナ２で加熱し、同図（ｂ）に示すよ
うに、仮ピンチャ４で該下端部に電極アッシー２２Ｂを
仮ピンチシールする。
【００３６】次に、同図（ｃ）に示すように、ピンチシ
ール予定部２０ｂ２´をバーナ６で２０００℃以上（好
ましくは２１００〜２２００℃）に加熱し、この状態
で、同図（ｄ）に示すように、本ピンチャ８でピンチシ
ール予定部２０ｂ２´に電極アッシー２２Ｂを本ピンチ
シールし、これによりピンチシール部２０ｂ２を形成す
る。
ール予定部２０ｂ２´をバーナ６で２０００℃以上（好
ましくは２１００〜２２００℃）に加熱し、この状態
で、同図（ｄ）に示すように、本ピンチャ８でピンチシ
ール予定部２０ｂ２´に電極アッシー２２Ｂを本ピンチ
シールし、これによりピンチシール部２０ｂ２を形成す
る。
【００３７】このように、本ピンチシールの際にピンチ
シール予定部２０ｂ２´を２０００℃以上の高温で加熱
してピンチシールを行うことにより、電極アッシー２２
Ｂのタングステン電極２６Ｂとピンチシール部２０ｂ２
との接合強度が高まるので、ピンチシール部２０ｂ２の
タングステン電極２６Ｂとの接合面近傍領域に広い範囲
にわたって小さな圧縮応力が略均等に残ることとなる。
シール予定部２０ｂ２´を２０００℃以上の高温で加熱
してピンチシールを行うことにより、電極アッシー２２
Ｂのタングステン電極２６Ｂとピンチシール部２０ｂ２
との接合強度が高まるので、ピンチシール部２０ｂ２の
タングステン電極２６Ｂとの接合面近傍領域に広い範囲
にわたって小さな圧縮応力が略均等に残ることとなる。
【００３８】このため、残留圧縮応力によりアークチュ
ーブ１６の使用中に生じるアークチューブ本体２０のク
ラックは、接合面近傍領域に略均一に分布したものとな
り、上記ミラー状の界面が容易に形成され、それ以外の
領域へのクラックの波及が効果的に阻止されるので、放
電空間２４と外部空間との間にリークが発生するのを一
層確実に防止することができる。
ーブ１６の使用中に生じるアークチューブ本体２０のク
ラックは、接合面近傍領域に略均一に分布したものとな
り、上記ミラー状の界面が容易に形成され、それ以外の
領域へのクラックの波及が効果的に阻止されるので、放
電空間２４と外部空間との間にリークが発生するのを一
層確実に防止することができる。
【００３９】表１は、タングステン電極の外周表面の表
面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａとアークチューブの寿命
（平均寿命Ｔｃおよび初期欠陥発生時間Ｂ3 ）との関係
を示す表であり、表２は、本ピンチシールの際のピンチ
シール予定部の加熱温度ｔとアークチューブの寿命（平
均寿命Ｔｃおよび初期欠陥発生時間Ｂ3）との関係を示
す表である。
面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａとアークチューブの寿命
（平均寿命Ｔｃおよび初期欠陥発生時間Ｂ3 ）との関係
を示す表であり、表２は、本ピンチシールの際のピンチ
シール予定部の加熱温度ｔとアークチューブの寿命（平
均寿命Ｔｃおよび初期欠陥発生時間Ｂ3）との関係を示
す表である。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】表１から明らかなように、表面粗さＲａを
３μｍ以下に設定することにより、略２０００時間以上
の平均寿命を実現することができる。また、表２から明
らかなように、本ピンチシールの際のピンチシール予定
部の加熱温度ｔを２０００℃以上に設定することによ
り、略２０００時間以上の平均寿命を実現することがで
きる。
３μｍ以下に設定することにより、略２０００時間以上
の平均寿命を実現することができる。また、表２から明
らかなように、本ピンチシールの際のピンチシール予定
部の加熱温度ｔを２０００℃以上に設定することによ
り、略２０００時間以上の平均寿命を実現することがで
きる。
【００４３】なお、上記両表において、平均寿命Ｔｃ
は、サンプル全体の６３．２％がＮＧ（不灯）になるま
での時間である。また、初期欠陥発生時間Ｂ3 は、サン
プル全体の３％がＮＧ（不灯）になるまでの時間であ
り、平均寿命Ｔｃと併用して考察することにより寿命の
バラツキを知ることができる。
は、サンプル全体の６３．２％がＮＧ（不灯）になるま
での時間である。また、初期欠陥発生時間Ｂ3 は、サン
プル全体の３％がＮＧ（不灯）になるまでの時間であ
り、平均寿命Ｔｃと併用して考察することにより寿命の
バラツキを知ることができる。
【００４４】以上詳述したように、本実施形態に係るア
ークチューブ１６においては、そのアークチューブ本体
２０の発光管部２０ａ両側のピンチシール部２０ｂ１、
２０ｂ２にピンチシールされた各タングステン電極２６
Ａ、２６Ｂが、その外周表面２６Ａａ、２６Ｂａの中心
線平均粗さＲａが３μｍ以下と極めて表面平滑性に優れ
ているので、該タングステン電極２６Ａ、２６Ｂがピン
チシール部２０ｂ１、２０ｂ２にピンチシールされたと
き両者は微小凹凸で噛み合った状態となり、従来のよう
にピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２のタングステン電
極２６Ａ、２６Ｂとの接合面近傍領域に極めて大きな圧
縮応力が残ってしまうことはない。
ークチューブ１６においては、そのアークチューブ本体
２０の発光管部２０ａ両側のピンチシール部２０ｂ１、
２０ｂ２にピンチシールされた各タングステン電極２６
Ａ、２６Ｂが、その外周表面２６Ａａ、２６Ｂａの中心
線平均粗さＲａが３μｍ以下と極めて表面平滑性に優れ
ているので、該タングステン電極２６Ａ、２６Ｂがピン
チシール部２０ｂ１、２０ｂ２にピンチシールされたと
き両者は微小凹凸で噛み合った状態となり、従来のよう
にピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２のタングステン電
極２６Ａ、２６Ｂとの接合面近傍領域に極めて大きな圧
縮応力が残ってしまうことはない。
【００４５】このため、残留圧縮応力によりアークチュ
ーブ１６の使用中にアークチューブ本体２０にクラック
が生じても、このクラックは接合面近傍領域に限定され
た局所的なものとなり、アークチューブ本体２０の表面
に達するような大きなものとはならないので、放電空間
２４と外部空間との間にリークが発生するのを防止する
ことができ、これによりアークチューブ１６の長寿命化
を図ることができる。
ーブ１６の使用中にアークチューブ本体２０にクラック
が生じても、このクラックは接合面近傍領域に限定され
た局所的なものとなり、アークチューブ本体２０の表面
に達するような大きなものとはならないので、放電空間
２４と外部空間との間にリークが発生するのを防止する
ことができ、これによりアークチューブ１６の長寿命化
を図ることができる。
【００４６】また、本実施形態においては、石英ガラス
管２０´のピンチシール予定部２０ｂ２´を２０００℃
以上に加熱した状態でピンチシールを行うことによりピ
ンチシール部２０ｂ２を形成するようになっているの
で、タングステン電極２６Ｂとピンチシール部２０ｂ２
との接合強度が高まり、これによりピンチシール部２０
ｂ２におけるタングステン電極２６Ｂとの接合面近傍領
域の広い範囲にわたって小さな圧縮応力が略均等に残
る。このことは、ピンチシール部２０ｂ１におけるタン
グステン電極２６Ａとの接合面近傍領域においても同様
である。
管２０´のピンチシール予定部２０ｂ２´を２０００℃
以上に加熱した状態でピンチシールを行うことによりピ
ンチシール部２０ｂ２を形成するようになっているの
で、タングステン電極２６Ｂとピンチシール部２０ｂ２
との接合強度が高まり、これによりピンチシール部２０
ｂ２におけるタングステン電極２６Ｂとの接合面近傍領
域の広い範囲にわたって小さな圧縮応力が略均等に残
る。このことは、ピンチシール部２０ｂ１におけるタン
グステン電極２６Ａとの接合面近傍領域においても同様
である。
【００４７】このため、残留圧縮応力によりアークチュ
ーブ１６の使用中に生じるアークチューブ本体２０のク
ラックは、接合面近傍領域に略均一に分布したものとな
り、それ以外の領域へのクラックの波及が効果的に阻止
されるので、放電空間２４と外部空間との間にリークが
発生するのを一層確実に防止することができ、これによ
りアークチューブ１６の長寿命化を図ることができる。
ーブ１６の使用中に生じるアークチューブ本体２０のク
ラックは、接合面近傍領域に略均一に分布したものとな
り、それ以外の領域へのクラックの波及が効果的に阻止
されるので、放電空間２４と外部空間との間にリークが
発生するのを一層確実に防止することができ、これによ
りアークチューブ１６の長寿命化を図ることができる。
【００４８】なお、本実施形態においては、図４（ｂ）
に示す仮ピンチシールに先立って行われるバーナ２によ
るピンチシール予定部２０ｂ２´の下端部の加熱（同図
（ａ）参照）に関しては、タングステン電極２６Ｂとピ
ンチシール部２０ｂ２との接合強度に直接関係しないの
で、その加熱温度に言及していないが、本ピンチシール
と同様に２０００℃以上に設定するようにしてもよいこ
とはもちろんである。
に示す仮ピンチシールに先立って行われるバーナ２によ
るピンチシール予定部２０ｂ２´の下端部の加熱（同図
（ａ）参照）に関しては、タングステン電極２６Ｂとピ
ンチシール部２０ｂ２との接合強度に直接関係しないの
で、その加熱温度に言及していないが、本ピンチシール
と同様に２０００℃以上に設定するようにしてもよいこ
とはもちろんである。
【００４９】また、本実施形態においては、各タングス
テン電極２６Ａ、２６Ｂの外周表面２６Ａａ、２６Ｂａ
の中心線平均粗さＲａを３μｍ以下に設定するととも
に、本ピンチシールの際のピンチシール予定部２０ｂ２
´の加熱温度を２０００℃以上に設定した場合について
説明したが、表１および２から明らかなように、例え
ば、上記中心線平均粗さＲａを２μｍ以下に設定すると
ともに上記加熱温度を２１００℃以上に設定することが
アークチューブ１６の長寿命化を図る上でより好まし
い。
テン電極２６Ａ、２６Ｂの外周表面２６Ａａ、２６Ｂａ
の中心線平均粗さＲａを３μｍ以下に設定するととも
に、本ピンチシールの際のピンチシール予定部２０ｂ２
´の加熱温度を２０００℃以上に設定した場合について
説明したが、表１および２から明らかなように、例え
ば、上記中心線平均粗さＲａを２μｍ以下に設定すると
ともに上記加熱温度を２１００℃以上に設定することが
アークチューブ１６の長寿命化を図る上でより好まし
い。
【００５０】本実施形態においては、アークチューブ
が、車両用前照灯に装着される放電バルブ１０のアーク
チューブ１６である場合について説明したが、これ以外
の用途に用いられるものであってもよいことはもちろん
である。
が、車両用前照灯に装着される放電バルブ１０のアーク
チューブ１６である場合について説明したが、これ以外
の用途に用いられるものであってもよいことはもちろん
である。
【図１】本願発明の一実施形態に係るアークチューブが
組み込まれた放電バルブを示す側断面図
組み込まれた放電バルブを示す側断面図
【図２】図１のII部拡大図
【図３】図２のIII 部拡大図
【図４】タングステン電極を石英ガラス管のピンチシー
ル予定部にピンチシールするピンチシール工程を示す図
ル予定部にピンチシールするピンチシール工程を示す図
【図５】従来例を示す、図２と同様の図
【図６】従来例を示す、図３と同様の図
２ バーナ ４ 仮ピンチャ ６ バーナ ８ 本ピンチャ １０ 放電バルブ １２ アークチューブユニット １４ 絶縁プラグユニット １６ アークチューブ １８ シュラウドチューブ ２０ アークチューブ本体 ２０´ 石英ガラス管 ２０ａ 発光管部 ２０ｂ１、２０ｂ２ ピンチシール部 ２０ｂ２´ ピンチシール予定部 ２２Ａ、２２Ｂ 電極アッシー ２４ 放電空間 ２６Ａ、２６Ｂ タングステン電極 ２６Ａａ、２６Ｂａ 外周表面 ２６Ａｂ、２６Ｂｂ 先端面 ２８Ａ、２８Ｂ リード線 ３０Ａ、３０Ｂ モリブデン箔
Claims (2)
- 【請求項１】 放電空間を形成する発光管部の両側にピ
ンチシール部が形成されてなる石英ガラス製のアークチ
ューブ本体と、上記放電空間へ先端部を突出させるよう
にして上記各ピンチシール部にピンチシールされた１対
のタングステン電極と、を備えてなるアークチューブに
おいて、 上記各タングステン電極の表面の平均粗さが、３μｍ以
下に設定されている、ことを特徴とするアークチュー
ブ。 - 【請求項２】 放電空間を形成する発光管部の両側にピ
ンチシール部が形成されてなる石英ガラス製のアークチ
ューブ本体と、上記放電空間へ先端部を突出させるよう
にして上記各ピンチシール部にピンチシールされた１対
のタングステン電極と、を備えてなるアークチューブを
製造する方法であって、 表面の平均粗さが３μｍ以下に設定されたタングステン
電極を石英ガラス管のピンチシール予定部に挿入配置
し、該ピンチシール予定部を２０００℃以上に加熱した
状態で該ピンチシール予定部をピンチシールすることに
より上記各ピンチシール部を形成する、ことを特徴とす
るアークチューブの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18041199A JP3686286B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | アークチューブおよびその製造方法 |
| NL1015467A NL1015467C2 (nl) | 1999-06-25 | 2000-06-19 | Boogbuis en vervaardigingswijze daarvoor. |
| GB0015219A GB2351602B (en) | 1999-06-25 | 2000-06-21 | Arc tube manufacture |
| US09/599,726 US6891332B1 (en) | 1999-06-25 | 2000-06-23 | Arc tube capable of preventing occurrence of leak due to cracks and manufacturing method therefore |
| DE10030808A DE10030808B4 (de) | 1999-06-25 | 2000-06-23 | Bogenentladungsröhre und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18041199A JP3686286B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | アークチューブおよびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001006617A true JP2001006617A (ja) | 2001-01-12 |
| JP3686286B2 JP3686286B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=16082792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18041199A Expired - Fee Related JP3686286B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | アークチューブおよびその製造方法 |
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|---|---|
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| DE (1) | DE10030808B4 (ja) |
| GB (1) | GB2351602B (ja) |
| NL (1) | NL1015467C2 (ja) |
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| JPS63139760U (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-14 | ||
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-
1999
- 1999-06-25 JP JP18041199A patent/JP3686286B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2000
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- 2000-06-23 US US09/599,726 patent/US6891332B1/en not_active Expired - Fee Related
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