JP2001155681A

JP2001155681A - 傾斜機能材料製ランプ用電気導入体およびランプ

Info

Publication number: JP2001155681A
Application number: JP33935399A
Authority: JP
Inventors: Toyohiko Kumada; 豊彦熊田; Koji Tagawa; 幸治田川; Katsuya Saito; 勝也斉藤
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】電極芯棒が固着された傾斜機能材料よりな
り、クラックの発生を防止することができると共に、機
械的強度の大きい傾斜機能材料製ランプ用電気導入体お
よび傾斜機能材料製ランプ用電気導入体により気密封止
構造が形成されてなり、長い使用寿命を有する信頼性の
高いランプの提供。【解決手段】本発明の傾斜機能材料製ランプ用電気導
入体は、傾斜機能材料よりなる封止部材と、この封止部
材に貫通して固着されて保持された金属よりなる電極芯
棒とよりなり、封止部材には、積層方向に伸びて絶縁性
無機物質層の端面に開口するテーパー状の孔がプレス成
形により形成されると共に、この穴が形成されている領
域以外の保持領域で電極芯棒が保持されており、当該テ
ーパー状の孔は、電極芯棒を構成する金属との熱膨張率
の差が±１×１０^-6／Ｋ以内である領域における個所か
ら絶縁性無機物質層の端面に向かうに従って内径が大き
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜機能材料製ラ
ンプ用電気導入体およびランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】傾斜機能材料は、例えば金属よりなる導
電性無機物質成分と金属酸化物よりなる絶縁性無機物質
成分との混合焼結体により構成され、特定の一方向に向
かうに従って導電性無機物質成分濃度が段階的または連
続的に変化することにより、導電性無機物質成分濃度が
高い導電性部分と、導電性無機物質成分濃度が零または
当該濃度が低い絶縁性部分とが、異なる個所に位置され
た一体の固体材料であり、例えばランプのシール部の構
成において、電流供給路を形成する電気導入体として好
適に用いられる。

【０００３】従来、このような傾斜機能材料を製造する
方法としては、乾式法が有利に利用されている。この乾
式法においては、例えばモリブデンよりなる導電性無機
物質粉末と、例えばシリカよりなる絶縁性無機物質粉末
とを異なる割合で混合することにより、導電性無機物質
粉末の含有割合が異なる複数の混合粉末を調製してお
き、通常、成形型内に、先ず導電性無機物質粉末を含有
しない絶縁性無機物質粉末のみを重力を利用して充填し
て絶縁性無機物質粉末層を形成し、その上に、導電性無
機物質粉末濃度が最も低い混合粉末から順に層状に充填
して混合粉末層の複数を形成して粉末積層体を形成し、
これをプレス成形することにより、積層成形体を形成す
る。そして、このようにして得られる積層成形体を加熱
焼成して一体の焼結体とすることにより、各々において
は均一な導電性無機物質成分濃度を有する構成層の複数
が、下から上に向かうに従って導電性無機物質成分濃度
が順次に段階的に高くなるよう積層された傾斜機能材料
が製造される。

【０００４】而して、このような傾斜機能材料を実際に
ランプ用電気導入体として用いる場合には、当該傾斜機
能材料にリード棒を固着して保持することが必要であ
る。これを達成するために、その底部材から上方に突出
するよう棒状の孔形成用部材が立設されている成形型を
用いて、端面から積層方向に伸びるリード棒挿入用孔を
有する積層成形体を仮焼結して仮焼結体を得、当該リー
ド棒挿入用孔内に、その内径に適合する外径のリード棒
を挿通し、この状態で仮焼結体を加熱焼成して本焼結処
理することにより、当該リード棒を傾斜機能材料に一体
に固着させてランプ用電気導入体を製造する方法が利用
されている。このランプ用電気導入体においては、傾斜
機能材料における導電性無機物質成分濃度の高い領域
で、当該傾斜機能材料にリード棒が密着し、電気的に接
続された状態とされている。

【０００５】しかしながら、上記の方法において、リー
ド棒としては、タングステンやモリブデンなどの金属よ
りなるものを用いるため、加熱焼成するときにリード棒
が絶縁性無機物質成分濃度の高い領域の何れかの部分に
固着した状態とされると、リード棒を構成する金属と絶
縁性無機物質成分との熱膨張率の差が大きいために、当
該リード棒が接触した部分にクラックが発生し、従っ
て、このようなランプ用電気導入体によっては、所要の
ランプの気密封止構造を形成することができない。

【０００６】このため、図６に示すように、リード棒の
外径に適合する内径の孔５１Ａが形成された仮焼結体５
０に対し、絶縁性無機物質成分濃度の高い領域にリード
棒が固着することを防ぐため、当該領域に大径の孔５１
Ｂを、例えば超硬ドリルを用いて切削加工し、孔５１Ａ
と孔５１Ｂとよりなるリード棒挿入用孔５１を形成する
ことが行われる。この孔５１Ｂは、その内端がリード棒
が固着される導電性無機物質成分濃度が高い領域（例え
ば、導電性無機物質成分濃度が５５体積％である領域）
の層に隣接する層まで達するよう形成される。

【０００７】しかしながら、仮焼結体５０は、構成粒子
間の結合力が小さい軟らかいものであるため、切削加工
によって形成されたリード棒挿入用孔５１は、その内周
面のいたるところで欠陥が生じたものとなり、本焼結後
に得られる傾斜機能材料製電気導入体は十分な機械強度
を有するものとならない、という問題がある。その上、
超硬ドリルによる切削加工では、形成された孔５１Ｂは
その孔の底面が大きな角度で拡開した状態となり、この
領域では本焼結後にも導電性無機物質の焼結によって得
られる十分な構成粒子間の結合力が得られず、しかも孔
５１Ｂと孔５１Ａとの境界における内径の変化が大きい
ため、得られる傾斜機能材料製ランプ用電気導入体に十
分な機械的強度が得られない、という問題がある。更
に、切削加工それ自体も長時間の労力を要し、工業的な
量産に適していない、という問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な知見に基づいてなされたものであって、その目的は、
電極芯棒が固着された傾斜機能材料よりなり、クラック
の発生を防止することができると共に、機械的強度の大
きい傾斜機能材料製ランプ用電気導入体を提供すること
にある。本発明の他の目的は、上記のような傾斜機能材
料製ランプ用電気導入体により気密封止構造が形成され
てなり、長い使用寿命を有する信頼性の高いランプを提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の傾斜機能材料製
ランプ用電気導入体は、傾斜機能材料よりなる封止部材
と、この封止部材に貫通して固着されて保持された金属
よりなる電極芯棒とよりなり、前記封止部材は、絶縁性
無機物質層と、各々導電性無機物質成分と絶縁性無機物
質成分との混合物からなる複数の混合物層とが積層され
てなり、混合物層の各々は、前記絶縁性無機物質層に隣
接するものから順に導電性無機物質成分の割合が段階的
または連続的に増大する積層体よりなる、傾斜機能材料
により構成され、当該封止部材には、積層方向に伸びて
絶縁性無機物質層の端面に開口するテーパー状の孔がプ
レス成形により形成されると共に、この穴が形成されて
いる領域以外の保持領域で電極芯棒が保持されており、
当該テーパー状の孔は、電極芯棒を構成する金属との熱
膨張率の差が±１×１０^-6／Ｋ以内である領域における
個所から絶縁性無機物質層の端面に向かうに従って内径
が大きくなることを特徴とする。

【００１０】また、テーパー状の孔の立体角が０度より
大きくて３５度以下の範囲であることが好ましい。封止
部材を構成する保持領域は、シリカよりなる絶縁性無機
物質成分とモリブデンよりなる導電性無機物質成分とに
より構成されて、モリブデンの濃度が５５体積％の領域
を有し、電極芯棒がタングステンよりなることが好まし
い。

【００１１】本発明のランプは、上記の傾斜機能材料製
ランプ用電気導入体により、気密封止構造が形成されて
なることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の傾斜機能材料製ランプ用電気導入体に
おいては、封止部材が、絶縁性無機物質成分濃度が高い
領域にプレス成形により形成されたテーパー状の孔を有
するため、電極芯棒を構成する金属との熱膨張率の差が
大きな領域では電極芯棒が接触することを防ぐことがで
きると共に、当該テーパー状の孔の内周面が良好な状態
とされ、その結果、クラックの発生を防止することがで
きる共に、傾斜機能材料製ランプ用電気導入体に十分な
機械的強度が得られる。また、封止部材における保持領
域においては、電極芯棒を構成する金属との熱膨張率の
差が小さいため、この領域にクラックが発生することが
ない。

【００１３】そして、テーパー状の孔の立体角が特定の
範囲にあることにより、封止部材の厚みが絶縁性無機物
質層の端面に向かうに従って減少する割合が小さいた
め、テーパー状の孔の内周面の表面状態が極めて良好と
なることも加わって、確実に大きな機械的強度が得られ
る。

【００１４】本発明のランプでは、上記の傾斜機能材料
製ランプ用電気導入体により、機械的強度が大きく安定
した気密封止構造が形成され、従って安定な動作特性が
得られることにより、高い信頼性が得られると共に、長
い使用寿命を得ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。図１は、本発明の傾斜機能材料製ランプ用電気導
入体の構成の一例を示す説明用断面図である。この傾斜
機能材料製ランプ用電気導入体１０は、傾斜機能材料よ
りなり、テーパー状の孔（以下「テーパー孔」とい
う。）１３Ｂを有する封止部材１１と、この封止部材１
１を積層方向に貫通する電極芯棒１２とにより構成され
ている。

【００１６】封止部材１１を構成する傾斜機能材料は、
一端（図で左端）に位置する絶縁性無機物質層と、この
絶縁性無機物質層上に積層された、絶縁性無機物質成分
と導電性無機物質成分との均一な混合物からなる複数の
混合物層とから構成され、特定の一方向（図では右方）
に向かうに従って導電性無機物質成分濃度が、例えば段
階的に増大する状態に積層されている。

【００１７】ここに、絶縁性無機物質成分として好適に
用いられる材質の具体例としては、例えばシリカガラ
ス、石英（ＳｉＯ₂）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ジル
コニア（ＺｒＯ₂）、マグネシア（ＭｇＯ）、炭化けい
素（ＳｉＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化けい素（Ｓ
ｉ₃Ｎ₄）、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）などが挙
げられる。また、導電性無機物質成分として好適に用い
られる材質の具体例としては、例えばモリブデン、ニッ
ケル、タングステン、タンタル、クロム、白金、亜鉛な
どが挙げられる。以上の導電性無機物質粉末および絶縁
性無機物質粉末は、いずれも高純度であることが必要で
あり、例えば９９．９％以上のものが好ましく用いられ
る。

【００１８】また、導電性無機物質粉末の平均粒径は、
１〜５μｍ、特に１μｍであることが好ましく、絶縁性
無機物質粉末の平均粒径は、３〜８μｍ、特に５μｍで
あることが好ましい。ここで、導電性無機物質粉末およ
び絶縁性無機物質粉末の平均粒径が上記の範囲以外とさ
れると、プレス成形においてテーパー孔１３Ｂの内周面
の表面状態を十分に良好なものとすることができない場
合がある。

【００１９】また、電極芯棒１２は、タングステンなど
の金属よりなるものとされ、電極芯棒１２の外径は、各
々ランプに必要な電流容量を考慮して定められる。そし
て、電極芯棒１２には、絶縁性無機物質層の端面から突
出する先端部分に金属コイルが巻かれることにより放電
電極（図示せず）が形成される。

【００２０】そして、封止部材１１には、電極芯棒１２
を挿通して固着するために設けられた、当該封止部材１
１をその積層方向に貫通する電極芯棒用孔１３が形成さ
れている。この電極芯棒用孔１３は、封止部材１１にお
いて導電性無機物質成分濃度が最も高い混合物層の端面
（図で右端）から封止部材１１の積層方向に伸びる、均
一な内径を有する保持用孔１３Ａと、この保持用孔１３
Ａに続いて形成された、絶縁性無機物質層の端面に向か
うに従って内径が大きくなるテーパー孔１３Ｂとにより
構成されている。

【００２１】この保持用孔１３Ａは、その内径が、挿通
される電極芯棒１２の外径に適合する大きさとされる。
そして、導電性無機物質成分濃度が最も高い混合物層の
端面から伸びる保持用孔１３Ａの内端は、封止部材１１
における電極芯棒１２を構成する金属との熱膨張率の差
が±１×１０^-6／Ｋ以内である領域に達していると共
に、当該保持用孔１３Ａの長さは、例えば封止部材１１
の全長が２０ｍｍ程度であれば５ｍｍ以上であることが
好ましい。

【００２２】一方、テーパー孔１３Ｂは、封止部材１１
における電極芯棒１２を構成する金属との熱膨張率の差
が±１×１０^-6／Ｋ以内である領域における個所から、
絶縁性無機物質層の端面に向かうに従って次第にその内
径が、立体角θの割合で大きくなっている。なお、この
図の例においては、テーパー孔１３Ｂの外端には、テー
パー状の開口縁１４が形成されおり、この開口縁１４の
立体角は、傾斜機能材料製ランプ用電気導入体１０がラ
ンプに用いられた場合に、封止部材１１の熱容量を下げ
るため、立体角θよりも大きい角度とされる。

【００２３】ここで、立体角θは、電極芯棒１２を中心
軸とする立体角であって、その大きさは、０度より大き
くて３５度以下の範囲とされる。

【００２４】立体角θが過大である場合には、テーパー
孔１３Ｂの内周面の表面状態が十分に良好にならず、傾
斜機能材料製ランプ用電気導入体１０に十分に大きな機
械強度を得ることができない。

【００２５】そして、保持用孔１３Ａにおいては、封止
部材１１における保持領域が形成されており、この保持
領域においては、電極芯棒１２が封止部材１１に固着さ
れて保持され、電極芯棒１２と封止部材１１とは電気的
に接続された状態とされる。一方、テーパー孔１３Ｂに
おいては、電極芯棒１２が当該テーパー孔１３Ｂの内周
面と接触しない非接触領域が形成されている。

【００２６】以上の構成の傾斜機能材料製ランプ用電気
導入体１０は、次の様な方法によって製造することがで
きる。図２は、傾斜機能材料製ランプ用電気導入体を製
造するための成形型の一例を示す説明用断面図である。
この図において、円柱状の成形空間を有する金属製の成
形型２０の底部材２１の中央には、基端部２３Ｃが大き
く拡開する円錐形状、これに続く中間部２３Ｂが当該基
端部２３Ｃに比して小さく拡開する円錐形状であって、
先端部２３Ａが棒状である孔形成用部材２３が、成形型
２０の成形空間内において鉛直方向上向きに伸びるよう
立設されている。一方、底部材２１の上方に設けられた
加圧用部材２２には、孔形成用部材２３に対応する位置
に、当該孔形成用部材２３の外径に適合する内径を有
し、その軸方向に伸びる貫通孔２２Ａが設けられてい
る。

【００２７】孔形成用部材２３の材料としては、成形型
２０を構成するための金属材料、その他を用いることが
できる。そして、孔形成用部材２３の外径は、製造され
る傾斜機能材料製ランプ用電気導入体１０においてそれ
らに対応した形状の電極芯棒用孔１３を形成するため、
目的とする電極芯棒用孔１３に求められる形状によって
決定される。この図の例においては、孔形成用部材２３
の形状は、その長さが成形型２０の成形空間の長さと同
等とされ、基端部２３Ｃおよび中間部２３Ｂにテーパー
を有するものとされている。

【００２８】以上のような孔形成用部材２３が底部材２
１に設けられた成形型２０内に絶縁性無機物質粉末を充
填し、絶縁性無機物質層を形成し、その上に導電性無機
物質粉末と絶縁性無機物質粉末とが、異なる割合で混合
された、導電性無機物質粉末の含有割合が異なる複数の
混合粉末を、導電性無機物質粉末の含有割合が最も低い
混合粉末から順に成形型２０内に層状に充填し、粉末積
層体を形成する。その後、図３に示すように、粉末積層
体は、孔形成用部材２３の外径に適合する内径の貫通孔
２２Ａを有する加圧用部材２２が降下されることにより
１２０ｋｇ／ｃｍ²で加圧されてプレス成形され、これ
により、積層成形体３０が形成される。

【００２９】ここで、積層成形体３０の長さ、外径、各
々の構成層の厚みおよび構成層の数は特に限定されるも
のではなく、実際の用途によって適宜選定される。

【００３０】そして、成形型２０から積層成形体３０を
取り出し、当該積層成形体３０に対して、水素雰囲気中
において例えば１０００〜１２００℃を最高加熱温度と
して、３０〜６０分間加熱することにより、図４に示す
ように、一端に位置するテーパー状の孔と、他端に位置
する棒状の孔とよりなる貫通孔３１を有する仮焼結体３
２が得られる。

【００３１】この仮焼結体３２の貫通孔３１内に、先端
部分に放電電極が形成された電極芯棒１２がテーパー状
の孔の開口縁の側から当該放電電極が突出するよう挿通
され、この状態で、真空中において例えば１７００〜２
０００℃を最高加熱温度として、１０〜３０分間焼結処
理することにより、仮焼結体３２が最終的に焼結体より
なる傾斜機能材料とされると同時に、当該傾斜機能材料
よりなる封止部材１１に、電極芯棒１２がいわゆる焼き
嵌めによって一体的に固着されて結合されてなる、図１
に示された傾斜機能材料製ランプ用電気導入体１０が製
造される。

【００３２】本発明の傾斜機能材料製ランプ用電気導入
体によれば、封止部材１１が、絶縁性無機物質成分濃度
が高い領域にプレス成形により形成された、電極芯棒１
２を構成する金属との熱膨張率の差が±１×１０^-6／Ｋ
以内である領域における個所から絶縁性無機物質層の端
面に向かうに従って内径が大きくなるテーパー孔１３Ｂ
を有するため、封止部材１１における電極芯棒１２を構
成する金属との熱膨張率の差が大きな領域では、電極芯
棒１２が接触することを防ぐことができると共に、当該
テーパー孔１３Ｂの内周面の表面が良好な状態とされ、
その結果、クラックの発生を防止することができる共
に、傾斜機能材料製ランプ用電気導入体１０に十分な機
械的強度が得られる。また、封止部材１１における保持
領域においては、電極芯棒１２を構成する金属との熱膨
張率の差が±１×１０^-6／Ｋ未満と小さいため、この領
域にクラックが発生することがない。

【００３３】そして、テーパー孔１３Ｂの立体角θが０
度より大きくて３５度以下の範囲にあることにより、封
止部材１１の厚みが絶縁性無機物質層の端面に向かうに
従って減少する割合が小さいため、テーパー孔１３Ｂの
内周面の表面状態が良好となることも加わって、確実に
大きな機械的強度が得られる。

【００３４】図５は、本発明の傾斜機能材料製ランプ用
電気導入体を用いたランプの一例を示す説明用断面図で
ある。この図において、４０はシリカガラスよりなる発
光管部、４１は封止体、４６は放電電極、４３は電極芯
棒である。この封止体４１は、その一端側に絶縁性部分
４４を有すると共に他端側に導電性部分４５を有してお
り、従って当該封止体４１の一端側部分が発光管部４０
の封止管部４２内に挿入された上で、当該封止管部４２
が当該絶縁性部分４４の外周面に溶着されて気密シール
が形成されている。

【００３５】このような構成によれば、大きな機械的強
度が得られると共に、良好な特性を有する上記の傾斜機
能材料製ランプ用電気導入体によって気密封止構造が構
成され、高い信頼性を得ることができると共に、長い使
用寿命を得ることができる。

【００３６】以上、本発明の実施の形態について具体的
に説明したが、本発明は上記の例の限定されるものでは
なく、種々の変更を加えることが可能である。例えば、
封止部材１１を構成する傾斜機能材料は、導電性無機物
質成分濃度が連続的に変化するものであってもよい。ま
た、発光管部４０の封止管部４２との接合は、突き合わ
せ接合によって気密シールを形成してもよい。また、封
止体４１と発光管部４０の封止管部４２との接合は、突
き合わせ接合によって気密シールを形成してもよい。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００３８】＜実施例１＞（サンプル１の作製）図２に示す構成の成形型を用い、
この成形型内に純度９９．９９％、平均粒子径５μｍの
シリカ粉末を充填し、シリカよりなる絶縁性無機物質粉
末層を形成し、その上に、純度９９．９９％、平均粒子
径１μｍのモリブデン粉末と、純度９９．９９％、平均
粒子径５μｍのシリカ粉末とを混合して得られたモリブ
デン粉末の含有割合の異なる複数種類の混合粉末を、モ
リブデン濃度の低い順に成形型内に充填して全８層より
なる粉末積層体を得、その後、加圧用部材により１２０
ｋｇ／ｃｍ²で加圧してプレス成形することにより、積
層成形体を得、これを水素雰囲気中において、２時間３
０分かけて昇温させ、１２００℃で３０分間加熱した
後、冷却することにより、積層方向に貫通する電極芯棒
用孔を有する仮焼結体を得た。そして、電極芯棒用孔
に、その先端にタングステン線を巻き付けた放電電極を
有するタングステンよりなる電極芯棒を挿通させた状態
とし、真空中において、１時間かけて昇温させ、１２０
０℃で３０分間加熱した後、更に１０分間かけて昇温さ
せて約１７２０℃で加熱する焼結処理を行い、表１に示
すような構成層を有する、外径７ｍｍ、全長２０ｍｍの
傾斜機能材料に電極芯棒が一体に固着保持され、テーパ
ー孔の立体角が１５度である傾斜機能材料製ランプ用電
気導入体である、「サンプル１」を作製した。

【００３９】

【表１】

【００４０】得られた傾斜機能材料製ランプ用電気導入
体は、保持領域と非接触領域とからなる封止部材におけ
る当該保持領域において電極芯棒１２が固着されて保持
されたものであって、この保持領域には、モリブデン濃
度が５５体積％である領域が含まれており、当該保持領
域の先端は、封止部材における電極芯棒を構成する金属
との熱膨張率の差が１×１０^-6Ｋ／である領域に達して
おり、そこを基点として立体角１５度の割合で内径が大
きくなるテーパー状の孔が形成されたものである。ま
た、保持領域の長さは、約７ｍｍであった。

【００４１】（サンプル２〜８の作製）サンプル１と同
様の方法によりテーパー状の孔の立体角が表２に示す傾
斜機能材料製ランプ用電気導入体を作製して、サンプル
２〜８を得た。

【００４２】このようにして得られた傾斜機能材料製ラ
ンプ用電気導入体の各々を観察して、クラックの発生の
有無を調べた。結果を表２に示す。

【００４３】

【表２】

【００４４】また、以上のようにして得られた各傾斜機
能材料製ランプ用電気導入体を用い、図５の構成に従
い、発光管部における発光空間の直径が１１．０ｍｍ、
管軸方向距離が１１．０ｍｍ、封止管部の内径が７ｍ
ｍ、電極管距離が１．５ｍｍであり、定格電圧が２０
Ｖ、定格電流が７．５Ａ、定格ランプ電力が１５０Ｗの
テスト用のキセノンランプを各サンプルについて５本製
造した。このキセノンランプの動作圧は、１２ＭＰａで
ある。

【００４５】このようにして作製された各テスト用ラン
プについて、定格点灯条件で連続点灯テストを行ったと
ころ、立体角が１５〜３５度の範囲の傾斜機能材料製ラ
ンプ用電気導入体を用いたランプは、９５％以上がクラ
ックの全く存在していない良品であり、一方、立体角が
６０度の傾斜機能材料製ランプ用電気導入体を用いたラ
ンプでは、良品が６０％以下であった。更に、立体角が
９０度以上の傾斜機能材料製ランプ用電気導入体を用い
たランプでは、クラックが発生して１００％が不良品と
なった。

【００４６】これらの結果より、特にテーパー状の孔の
立体角が３５度以下の範囲にある場合には、確実に大き
な機械的強度が得られることが確認できる。

【００４７】以上、本発明をキセノンランプに具現化す
る実施例について具体的に説明したが、本発明の傾斜機
能材料製ランプ用電気導入体は、キセノンランプなどの
放電ランプに限られず、白熱ランプにおける封止構造の
形成に適用することも可能である。

【００４８】

【発明の効果】本発明の傾斜機能材料製ランプ用電気導
入体においては、封止部材が、絶縁性無機物質成分濃度
が高い領域にプレス成形により形成されたテーパー状の
孔を有するため、電極芯棒を構成する金属との熱膨張率
の差が大きな領域では、電極芯棒が接触することを防ぐ
ことができると共に、当該テーパー状の孔の内周面が良
好な状態とされ、その結果、クラックの発生を防止する
ことができる共に、傾斜機能材料製ランプ用電気導入体
に十分な機械的強度が得られる。また、封止部材におけ
る保持領域においては、電極芯棒を構成する金属との熱
膨張率の差が小さいため、この領域にクラックが発生す
ることがない。

【００４９】本発明のランプにおいては、上記の傾斜機
能材料製ランプ用電気導入体により、機械的強度が大き
く安定した気密封止構造が形成され、従って安定な動作
特性が得られることにより、高い信頼性が得られると共
に、長い使用寿命を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の傾斜機能材料製ランプ用電気導入体の
構成の一例を示す説明用断面図である。

【図２】本発明の傾斜機能材料製ランプ用電気導入体を
製造するための成形型の一例を示す説明用断面図であ
る。

【図３】成形型内に積層成形体が形成されている状態を
示す説明用断面図である。

【図４】本発明に係る仮焼結体を示す説明用断面図であ
る。

【図５】本発明の傾斜機能材料製ランプ用電気導入体を
用いた放電ランプの構成の一例を示す説明用断面図であ
る。

【図６】従来の傾斜機能材料製ランプ用電気導入体に係
る仮焼結体の構成の一例を示す説明用断面図である。

【符号の説明】

１０傾斜機能材料製ランプ用電気導入体１１封止部材１２電極芯棒１３電極芯棒用孔１３Ａ保持用孔１３Ｂテーパー孔１４開口縁２０成形型２１底部材２２加圧用部材２２Ａ貫通孔２３孔形成用部材２３Ａ先端部２３Ｂ中間部２３Ｃ基端部３０積層成形体３１貫通孔３２仮焼結体４０発光管部４１封止体４２封止管部４３電極芯棒４４絶縁性部分４５導電性部分４６放電電極５０仮焼結体５１リード棒挿入用孔５１Ａ孔５１Ｂ孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤勝也兵庫県姫路市別所町佐土1194番地ウシオ電機株式会社内Ｆターム(参考） 5C043 AA07 AA13 AA14 AA17 CC12 CD01 DD13 DD17 EA01 EA09 EB14 EB15 EB18 EC06 EC10 EC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】傾斜機能材料よりなる封止部材と、この
封止部材に貫通して固着されて保持された金属よりなる
電極芯棒とよりなり、前記封止部材は、絶縁性無機物質層と、各々導電性無機
物質成分と絶縁性無機物質成分との混合物からなる複数
の混合物層とが積層されてなり、混合物層の各々は、前
記絶縁性無機物質層に隣接するものから順に導電性無機
物質成分の割合が段階的または連続的に増大する積層体
よりなる、傾斜機能材料により構成され、当該封止部材には、積層方向に伸びて絶縁性無機物質層
の端面に開口するテーパー状の孔がプレス成形により形
成されると共に、この穴が形成されている領域以外の保
持領域で電極芯棒が保持されており、当該テーパー状の孔は、電極芯棒を構成する金属との熱
膨張率の差が±１×１０^-6／Ｋ以内である領域における
個所から絶縁性無機物質層の端面に向かうに従って内径
が大きくなることを特徴とする傾斜機能材料製ランプ用
電気導入体。
【請求項２】テーパー状の孔の立体角が０度より大き
くて３５度以下の範囲であることを特徴とする請求項１
に記載の傾斜機能材料製ランプ用電気導入体。
【請求項３】封止部材を構成する保持領域は、シリカ
よりなる絶縁性無機物質成分とモリブデンよりなる導電
性無機物質成分とにより構成されて、モリブデンの濃度
が５５体積％の領域を有し、電極芯棒がタングステンよりなることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の傾斜機能材料製ランプ用電
気導入体。
【請求項４】請求項１〜請求項３の何れかに記載の傾
斜機能材料製ランプ用電気導入体により、気密封止構造
が形成されてなることを特徴とするランプ。