JP2002175778A - アークチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タングステン電極とモリブデン箔とが部分的
に重ね合わされた状態で溶接されてなる電極アッシー
が、アークチューブ本体のピンチシール部にピンチシー
ルされたアークチューブにおいて、モリブデン箔の剥離
に起因するリーク発生を効果的に抑制してその長寿命化
を図る。 【解決手段】 タングステン電極２６とモリブデン箔３
０との重ね合わせ代Ｌ１を、タングステン電極２６の径
Ｄおよび上記モリブデン箔３０の幅Ｗに対して、２Ｄ≦
Ｌ１≦０．８Ｗに設定することにより、モリブデン箔３
０の破断発生を効果的に抑制した上で、モリブデン箔３
０の剥離発生を効果的に抑制する。また、モリブデン箔
３０と放電空間２４との間隔Ｌ２を、ピンチシール部の
幅Ａおよび厚さＢに対して、Ｂ≦Ｌ２≦０．８Ａに設定
することにより、電極クラックの成長を効果的に抑制し
た上で、モリブデン箔３０の剥離発生を効果的に抑制す
る。そしてこれによりモリブデン箔３０の剥離に起因す
るリーク発生を効果的に抑制して、アークチューブの長
寿命化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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放電バルブのアークチューブに
関するものである。

【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。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１７に示すよう
に、放電空間１０２を形成する発光管部１０４ａの両側
に各々ピンチシール部１０４ｂ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、タングステン電
極１０８およびリード線１１０がモリブデン箔１１２を
介して連結固定されてなる１対の電極アッシー１０６と
からなり、各電極アッシー１０６は、そのタングステン
電極１０８の先端部を放電空間１０２へ突出させるよう
にして、各ピンチシール部１０４ｂにおいてアークチュ
ーブ本体１０４にピンチシールされている。そしてこの
ピンチシールにより、モリブデン箔１１２はアークチュ
ーブ本体１０４に埋設された状態で該アークチューブ本
体１０４と接合されるようになっている。

【発明が解決しようとする課題】タングステン電極１０
８とモリブデン箔１１２との連結固定は、両部材を部分
的に重ね合わせた状態で溶接することにより行われてい
るが、この重ね合わせ部分の周辺においてモリブデン箔
１１２とアークチューブ本体１０４との接合力を十分に
確保することは容易でなく、このため従来のアークチュ
ーブは、アークチューブの使用中にモリブデン箔１１２
が剥離しやすいものとなっている。そしてこのような剥
離が生じると、モリブデン箔１１２とアークチューブ本
体１０４との接合面の端縁からアークチューブ本体１０
４にクラックが生じ、これが成長して最終的には放電空
間１０２と外部空間との間にリークが発生するに至って
しまう。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。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、モリブデ
ン箔の剥離に起因するリーク発生を効果的に抑制して長
寿命化を図ることができるアークチューブを提供するこ
とを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】本願発明は、タングステ
ン電極とモリブデン箔との重ね合わせ部分の周辺におけ
る各部材の寸法関係に配慮すれば、他の特性を阻害する
ことなくモリブデン箔の剥離発生を効果的に抑制するこ
とが可能であることが実験結果から確認できたことに鑑
み、その寸法関係を規定す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。すなわち、本願第１の発明
に係るアークチューブは、放電空間を形成する発光管部
の両側に各々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、タングステン電極とモリ
ブデン箔とが部分的に重ね合わされた状態で溶接されて
なり、上記タングステン電極の先端部を上記放電空間へ
突出させるようにして上記各ピンチシール部において上
記アークチューブ本体にピンチシールされた１対の電極
アッシーと、を備えてなるアークチューブにおいて、上
記タングステン電極と上記モリブデン箔との重ね合わせ
代Ｌ１が、上記タングステン電極の径Ｄおよび上記モリ
ブデン箔の幅Ｗに対して、 ２Ｄ≦Ｌ１≦０．８Ｗ に設定されている、ことを特徴とするものである。ま
た、本願第２の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各々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、タン
グステン電極とモリブデン箔とが部分的に重ね合わされ
た状態で溶接されてなり、上記タングステン電極の先端
部を上記放電空間へ突出させるようにして上記各ピンチ
シール部において上記アークチューブ本体にピンチシー
ルされた１対の電極アッシーと、を備えてなるアークチ
ューブにおいて、上記モリブデン箔と上記放電空間との
間隔Ｌ２が、上記ピンチシール部の幅Ａおよび厚さＢに
対して、 Ｂ≦Ｌ２≦０．８Ａ に設定されている、ことを特徴とするものである。上記
「タングステン電極」は、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電極であっ
てもよいし、その他の成分が添加された電極であっても
よい。上記「モリブデン箔」は、モリブデンを主成分と
するものであれば、純粋なモリブデンで構成された箔で
あってもよいし、その他の成分が添加された箔であって
もよい。本願第１の発明における「重ね合わせ代Ｌ１」
および本願第２の発明における「間隔Ｌ２」の範囲設定
は、発光管部の両側のピンチシール部の双方に適用され
るものであってもよいし、そのいずれか一方にのみ適用
されるものであってもよい。

【発明の作用効果】上記構成に示すように、本願第１の
発明に係るアークチューブは、その電極アッシーを構成
するタングステン電極とモリブデン箔との重ね合わせ代
Ｌ１が、タングステン電極の径Ｄおよび上記モリブデン
箔の幅Ｗに対して、２Ｄ≦Ｌ１≦０．８Ｗに設定されて
いるので、次のような作用効果を得ることができる。す
なわち、アークチューブ本体にピンチシールされた各電
極アッシーは、そのタングステン電極とモリブデン箔と
の溶接部分の周囲においてアークチューブ本体との間に
微小な隙間が生じる。モリブデン箔の剥離はこの隙間を
起点として発生するが、重ね合わせ代Ｌ１が長くなるほ
ど隙間の割合が大きくなるので、モリブデン箔の剥離が
発生しやすくなる。また、アークチューブの点灯や消灯
に伴う温度変化によりタングステン電極がアークチュー
ブ本体に対して伸縮するが、重ね合わせ代Ｌ１が長くな
るとタングステン電極の伸縮に伴ってモリブデン箔に生
じる応力も大きくなるので、この点においてもモリブデ
ン箔の剥離が発生しやすくなる。したがって、重ね合わ
せ代Ｌ１をできるだけ短くすることが、モリブデン箔の
剥離に起因するリーク発生を抑制する上で効果的であ
る。一方、重ね合わせ代Ｌ１があまりにも短くなると、
タングステン電極とモリブデン箔との溶接を行うことが
物理的に困難となり、しかもこの溶接の際、モリブデン
箔がタングステン電極との重ね合わせ部分において破断
してしまうおそれがある。また、溶接工程でモリブデン
箔が破断しなかったとしても、重ね合わせ代Ｌ１があま
りにも短くなるとモリブデン箔の溶接部分周辺の強度が
非常に弱くなるので、次工程のピンチシール工程におい
てピンチシール圧力により破断したり、アークチューブ
の点灯時に電流が溶接部分に集中して溶断してしまうお
それがある。そこで、本願発明者らの行った実験の結果
に基づき、本願第１の発明のように、タングステン電極
とモリブデン箔との重ね合わせ代Ｌ１をタングステン電
極の径Ｄおよび上記モリブデン箔の幅Ｗに対して、２Ｄ
≦Ｌ１≦０．８Ｗの範囲内の値に設定するようにすれ
ば、モリブデン箔の破断発生を効果的に抑制した上で、
モリブデン箔の剥離発生を効果的に抑制できる。そして
これによりモリブデン箔の剥離に起因するリーク発生を
効果的に抑制することができるので、アークチューブの
長寿命化を図ることができる。また、本願第２の発明に
係るアークチューブは、その電極アッシーを構成するモ
リブデン箔と発光管部の放電空間との間隔Ｌ２が、ピン
チシール部の幅Ａおよび厚さＢに対して、Ｂ≦Ｌ２≦
０．８Ａに設定されているので、次のような作用効果を
得ることができる。すなわち、モリブデン箔と放電空間
との間隔Ｌ２が狭くなると、放電発光部（タングステン
電極の先端）とモリブデン箔とが近づくため、アークチ
ューブの点灯や消灯に伴うタングステン電極とモリブデ
ン箔との重ね合わせ部分の温度変化が大きくなる。そし
てこれにより重ね合わせ部分におけるタングステン電極
のアークチューブ本体に対する伸縮作用が大きくなるの
で、モリブデン箔に生じる応力も大きくなり、モリブデ
ン箔の剥離が発生しやすくなる。一方、モリブデン箔と
放電空間との間隔Ｌ２が広くなると、次のような問題が
生じる。すなわち、一般に、アークチューブ本体におけ
るタングステン電極との接合面近傍領域には、アークチ
ューブの使用中、タングステン電極とアークチューブ本
体（石英ガラス）との熱膨張率の差により、タングステ
ン電極との接合面から放射状に延びるクラックと、タン
グステン電極を囲むようにして周方向に延びるクラック
とが発生する。前者は電極クラックと呼ばれるものであ
って、この電極クラックが成長してアークチューブ本体
の外周面に達すると、放電空間と外部空間との間にリー
クが発生するに至ってしまう。一方、後者はビードクラ
ックと呼ばれるものであって、このビードクラックが形
成されることにより電極クラックの成長が阻止される。
このビードクラックは、タングステン電極のピンチシー
ル部への埋設部分における軸線方向の温度分布が略均一
であることがその発生の条件となる。しかしながら、モ
リブデン箔と放電空間との間隔Ｌ２が広くなると、タン
グステン電極のピンチシール部への埋設部分における軸
線方向の温度分布がかなり不均一なものとなり、ビード
クラックが形成されにくくなるので、電極クラックが容
易に成長してアークチューブ本体の外周面に達しやすく
なってしまう。そこで、本願発明者らの行った実験の結
果に基づき、本願第２の発明のように、モリブデン箔と
発光管部の放電空間との間隔Ｌ２を、ピンチシール部の
幅Ａおよび厚さＢに対して、Ｂ≦Ｌ２≦０．８Ａに設定
するようにすれば、電極クラックの成長を効果的に抑制
した上で、モリブデン箔の剥離発生を効果的に抑制する
ことできる。そしてこれによりモリブデン箔の剥離に起
因するリーク発生を効果的に抑制することができるの
で、アークチューブの長寿命化を図ることができる。さ
らに、本願第１の発明と本願第２の発明とを組み合わせ
た構成とすれば、モリブデン箔の破断および電極クラッ
クの成長を効果的に抑制した上で、モリブデン箔の剥離
発生を効果的に抑制することができる。そしてこれによ
りモリブデン箔の剥離に起因するリーク発生をより効果
的に抑制することができるので、アークチューブの一層
の長寿命化を図ることができる。

【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。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。また、図３は、図２のIII-III 線断面図である。
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。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。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２２とからなっている。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２０Ｂ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。各電極アッシー２２は、棒状のタン
グステン電極２６とリード線２８とがモリブデン箔３０
を介して各々溶接により連結固定されてなり、各ピンチ
シール部２０Ｂ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、各タングステン電極２６
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内に突出した状態で、その先端部以外の
部分がピンチシール部２０Ｂ内に埋設されており、各モ
リブデン箔３０は、その全体がピンチシール部２０Ｂ内
に埋設されている。図４は、図２のIV-IV 方向矢視図で
あり、図５および６は、図４のV-V 線断面図およびVI-V
I 線断面図である。これらの図に示すように、前方側の
ピンチシール部２０Ｂは、平面視において発光管部２０
Ａから前方へ延びる略矩形形状を有しており、モリブデ
ン箔３０よりもある程度大きいサイズで形成されてい
る。そして、このピンチシール部２０Ｂと発光管部２０
Ａとの間には、左右１対のネック部２０Ｃが形成されて
いる。なお、後方側のピンチシール部２０Ｂについても
これと同様の構成であるので、以下、前方側のピンチシ
ール部２０Ｂについて説明する。ピンチシール部２０Ｂ
は、その断面形状が略横長矩形形状に設定されており、
その上下両面２０Ｂａは、いずれも一般部２０Ｂａ１と
段下がり平面部２０Ｂａ２とからなっている。一般部２
０Ｂａ１は、上下各面２０Ｂａにおける左右両端部領域
および後端部領域と、モリブデン箔３０とタングステン
電極２６との接合部を含むようにして前後方向に延びる
Ｕ字形領域と、モリブデン箔３０とリード線２８との接
合部を含むようにして前後方向に延びる長円形領域とか
らなり、これら各領域が同一平面上に位置するようにし
て形成されている。一方、段下がり平面部２０Ｂａ２
は、一般部２０Ｂａ１以外の全領域であって、一般部２
０Ｂａ１に対して段下がりで平面状に形成されている。
ピンチシール部２０Ｂは、その幅ＡがＡ＝３．８〜４．
６ｍｍに設定されており、その厚さＢがＢ＝１．８〜
２．２ｍｍに設定されている。ここで、幅Ａは、左右方
向の幅寸法であり、厚さＢは、上下両面２０Ｂａの段下
がり平面部２０Ｂａ２相互間の上下寸法である。図７お
よび８は、前方側のピンチシール部２０Ｂを形成するピ
ンチシール工程を示す斜視図および平断面図である。こ
れらの図に示すように、このピンチシール工程において
は、すでに後方側のピンチシール部２０Ｂが形成された
アークチューブ本体２０を、その前端部が上を向くよう
に配置した状態で、その発光管部２０Ａの上方に位置す
るピンチシール予定部２０Ｂ´に対して１対のピンチャ
２を左右両側から押し当てることにより、ピンチシール
部２０Ｂを形成するようになっている。両ピンチャ２
は、平面視において点対称構造となっている。そして各
ピンチャ２は、ピンチシール部２０Ｂの上下各面２０Ｂ
ａを形成するための正面部２ａと、ピンチシール部２０
Ｂの両側面を形成するための側面部２ｂと、ピンチシー
ルの際に相手側ピンチャに当接するストッパ部２ｃと、
相手側ピンチャのストッパ部２ｃを受けるストッパ受け
部２ｄとが形成されてなっている。各ピンチャ２の正面
部２ａには、ピンチシール部２０Ｂの上下各面２０Ｂａ
における一般部２０Ｂａ１および段下がり平面部２０Ｂ
ａ２に対応する一般部２ａ１および段上がり平面部２ａ
２が形成されている。そして両ピンチャ２のストッパ部
２ｃとストッパ受け部２ｄとの当接によりピンチシール
時の成形空間が形成されるが、このとき両ピンチャ２の
正面部２ａの段上がり平面部２ａ２相互間の間隔Ｄ
（Ｂ）によってピンチシール部２０Ｂの厚さＢが決定さ
れる。ところで、ピンチシール部２０Ｂの上下各面２０
Ｂａに、その一般部２０Ｂａ１としてＵ字形領域および
長円形領域が設定されているのは、モリブデン箔３０と
タングステン電極２６およびリード線２８との各接合部
において石英ガラスの肉厚が薄くなり割れが発生するの
を未然に防止するためである。なお、これらＵ字形領域
および長円形領域を一般部２０Ｂａ１として設定してお
くことにより、電極アッシー２２（特にタングステン電
極２６の先端部）の向きが前後方向軸線に対して左右方
向に大きくずれないようにすることができる。ピンチシ
ール予定部２０Ｂ´は、アークチューブ本体２０におけ
る一般の管状中空部に比して小径の中実構造となってお
り、その内部に電極アッシー２２が位置決めされた状態
で埋設されている。このピンチシール予定部２０Ｂ´
は、図９に示すように、ピンチシール工程の前工程であ
るシュリンクシール工程において、電極アッシー２２が
挿入されたアークチューブ本体２０を左右両側から１対
のバーナ４で加熱して該アークチューブ本体２０を所定
長にわたって熱収縮させることにより形成されるように
なっている。図１０および１１は、図２および３の要部
詳細図である。これらの図に示すように、タングステン
電極２６とモリブデン箔３０との重ね合わせ代Ｌ１は、
タングステン電極２６の径Ｄおよびモリブデン箔３０の
幅Ｗに対して、２Ｄ≦Ｌ１≦０．８Ｗに設定されてい
る。例えば、Ｄ＝０．２ｍｍ、Ｗ＝１．５ｍｍに対し
て、Ｌ１＝１ｍｍに設定されている。また、モリブデン
箔３０と放電空間２４との間隔Ｌ２は、ピンチシール部
の幅Ａおよび厚さＢに対して、Ｂ≦Ｌ２≦０．８Ａに設
定されている。例えば、Ａ＝４．２ｍｍ、Ｂ＝２．２ｍ
ｍに対して、Ｌ２＝２．５ｍｍに設定されている。な
お、図１１に示すように、放電空間２４の軸線方向両端
部におけるタングステン電極２６の左右両側には略楔状
のスリット２４ａが形成されるが、図１０に示すよう
に、放電空間２４の軸線方向両端部におけるタングステ
ン電極２６の上下両側には、ピンチシール時にピンチャ
２の押圧力が直接作用するため、このようなスリット２
４ａはほとんど形成されない。モリブデン箔３０と放電
空間２４との間隔Ｌ２は、図１０に示すように、アーク
チューブ本体２０を側方から見た状態において測定され
る値である。本実施形態において、タングステン電極２
６とモリブデン箔３０との重ね合わせ代Ｌ１を、２Ｄ≦
Ｌ１≦０．８Ｗに設定したのは、次のような理由による
ものである。すなわち、アークチューブ本体２０にピン
チシールされた電極アッシー２２は、図１２に示すよう
に、そのタングステン電極２６とモリブデン箔３０との
溶接部分の周囲においてアークチューブ本体２０との間
に微小な隙間Ｓが生じる。モリブデン箔３０の剥離は、
この隙間Ｓを起点として発生するが、重ね合わせ代Ｌ１
が長くなるほど隙間Ｓの割合が大きくなるので、モリブ
デン箔３０の剥離が発生しやすくなる。また、図１３に
示すように、アークチューブ１６の点灯や消灯に伴う温
度変化により、タングステン電極２６がアークチューブ
本体２０に対して伸縮するが、重ね合わせ代Ｌ１が長く
なるとタングステン電極２６の伸縮に伴ってモリブデン
箔３０に生じる応力も大きくなるので、この点において
もモリブデン箔３０の剥離が発生しやすくなる。このよ
うな剥離が生じると、図１４に示すように、モリブデン
箔３０の端縁からアークチューブ本体２０にクラックＣ
が生じる。そしてこのクラックＣが成長してアークチュ
ーブ本体２０の外周面に達すると、放電空間２４と外部
空間との間にリークが発生するに至ってしまう。したが
って、重ね合わせ代Ｌ１をできるだけ短くすることが、
モリブデン箔３０の剥離に起因するリーク発生を抑制す
る上で効果的である。一方、重ね合わせ代Ｌ１があまり
にも短くなると、タングステン電極２６とモリブデン箔
３０との溶接を行うことが物理的に困難となり、しかも
この溶接の際、モリブデン箔３０がタングステン電極２
６との重ね合わせ部分において破断してしまうおそれが
ある。また、溶接工程でモリブデン箔３０が破断しなか
ったとしても、重ね合わせ代Ｌ１があまりにも短くなる
と、モリブデン箔３０の溶接部分周辺の強度が非常に弱
くなるので、図１５に示すように、次工程のピンチシー
ル工程においてピンチシール圧力により破断したり、ア
ークチューブ１６の点灯時に電流が溶接部分に集中して
溶断してしまうおそれがある。表１は、重ね合わせ代Ｌ
１とアークチューブ１６の寿命および溶接不良発生との
関係を調べるために行った実験の結果を示す表である。
この実験の供試サンプル数は、重ね合わせ代Ｌ１の各値
につき１０個である。また、各供試サンプルとして、タ
ングステン電極２６の径ＤがＤ＝０．２ｍｍ、モリブデ
ン箔３０の幅ＷがＷ＝１．５ｍｍ、ピンチシール部の幅
ＡがＡ＝４．２ｍｍ、厚さＢがＢ＝２．２ｍｍのものを
用いた。

【表１】 表１の「寿命」の評価において、○は、平均寿命が２０
００時間以上であったもの、△は、平均寿命が１０００
〜２０００時間であったもの、×は、平均寿命が１００
０時間未満であったものである。また、表１の「溶接不
良」の評価は、目視によるものであって、○は、溶接が
確実に行われており、かつモリブデン箔３０に亀裂が認
められなかったもの、△は、溶接は確実に行われている
が、モリブデン箔３０に亀裂が認められたもの、×は、
溶接が確実に行われていないか、あるいはモリブデン箔
３０に破断が認められたものである。表１から明らかな
ように、重ね合わせ代Ｌ１を２Ｄ≦Ｌ１≦０．８Ｗ（す
なわち本実施形態においては０．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．２
ｍｍ）の範囲内の値に設定すれば、１０００時間以上の
平均寿命を確保することができるとともに、溶接不良お
よびモリブデン箔３０の破断を防止することができる。
本実施形態において、モリブデン箔３０と放電空間２４
との間隔Ｌ２をＢ≦Ｌ２≦０．８Ａに設定したのは、次
のような理由によるものである。すなわち、モリブデン
箔３０と放電空間２４との間隔Ｌ２が狭くなると、放電
発光部（タングステン電極２６の先端）とモリブデン箔
３０とが近づくため、アークチューブ１６の点灯や消灯
に伴うタングステン電極２６とモリブデン箔３０との重
ね合わせ部分の温度変化が大きくなる。そしてこれによ
り重ね合わせ部分におけるタングステン電極２６のアー
クチューブ本体２０に対する伸縮作用が大きくなるの
で、モリブデン箔３０に生じる応力も大きくなり、モリ
ブデン箔３０の剥離が発生しやすくなる。このような剥
離が生じると、モリブデン箔３０の端縁からアークチュ
ーブ本体２０にクラックＣが生じる。そしてこのクラッ
クＣが成長してアークチューブ本体２０の外周面に達す
ると、放電空間２４と外部空間との間にリークが発生す
るに至ってしまう（図１４参照）。一方、モリブデン箔
３０と放電空間２４との間隔Ｌ２が広くなると、次のよ
うな問題が生じる。すなわち、一般に、図１６に示すよ
うに、アークチューブ本体２０におけるタングステン電
極２６との接合面近傍領域には、アークチューブ１６の
使用中、タングステン電極２６とアークチューブ本体２
０との熱膨張率の差により、タングステン電極２６との
接合面から放射状に延びるクラックＣ１と、タングステ
ン電極２６を囲むようにして周方向に延びるクラックＣ
２とが発生する。前者は電極クラックと呼ばれるもので
あって、この電極クラックＣ１が成長してアークチュー
ブ本体２０の外周面に達すると、放電空間２４と外部空
間との間にリークが発生するに至ってしまう。一方、後
者はビードクラックと呼ばれるものであって、このビー
ドクラックＣ２が形成されることにより電極クラックＣ
１の成長が阻止される。このビードクラックＣ２は、タ
ングステン電極２６のピンチシール部２０Ｂへの埋設部
分における軸線方向の温度分布が略均一であることがそ
の発生の条件となる。しかしながら、モリブデン箔３０
と放電空間２４との間隔Ｌ２が広くなると、タングステ
ン電極２６のピンチシール部２０Ｂへの埋設部分におけ
る軸線方向の温度分布がかなり不均一なものとなり、ビ
ードクラックＣ２が形成されにくくなるので、電極クラ
ックＣ１が容易に成長してアークチューブ本体２０の外
周面に達しやすくなってしまう。表２は、モリブデン箔
３０と放電空間２４との間隔Ｌ２と、箔浮き（モリブデ
ン箔３０の剥離）および電極クラックＣ１の発生との関
係を調べるために行った実験の結果を示す表であり、ア
ークチューブを１０００時間点灯させた後に調べたもの
である。この実験の供試サンプル数は、間隔Ｌ２の各値
につき１０個である。また、各供試サンプルとして、タ
ングステン電極２６の径ＤがＤ＝０．２ｍｍ、モリブデ
ン箔３０の幅ＷがＷ＝１．５ｍｍ、ピンチシール部の幅
ＡがＡ＝４．２ｍｍ、厚さＢがＢ＝２．２ｍｍのものを
用いた。

【表２】 表２の「箔浮き」の評価は、目視によるものであって、
○は、モリブデン箔３０の剥離が生じなかったものおよ
びモリブデン箔３０の剥離は生じたが、アークチューブ
本体２０にモリブデン箔３０の端縁から延びるクラック
Ｃは生じなかったものであり、△は、モリブデン箔３０
の剥離およびアークチューブ本体２０のクラックＣが生
じたが、そのクラックＣがモリブデン箔３０の端縁とア
ークチューブ本体２０の外周面までの距離の１／２未満
であったものであり、×は、モリブデン箔３０の剥離お
よびアークチューブ本体２０のクラックＣが生じ、その
クラックＣがモリブデン箔３０の端縁とアークチューブ
本体２０の外周面までの距離の１／２以上であったもの
である。また、表２の「電極クラック」の評価も、目視
によるものであって、○は、ビードクラックＣ２の形成
により、電極クラックＣ１がビードクラックＣ２の外周
側領域まで成長していなかったものであり、△は、ビー
ドクラックＣ２の形成がやや不十分で、電極クラックＣ
１が部分的にビードクラックＣ２の外周側領域まで成長
していたものであり、×は、ビードクラックＣ２の形成
が不十分で、電極クラックＣ１がアークチューブ本体２
０の外周面に達していたものである。表２から明らかな
ように、モリブデン箔３０と発光管部２０Ａの放電空間
２４との間隔Ｌ２を、ピンチシール部２０Ｂの幅Ａおよ
び厚さＢに対して、Ｂ≦Ｌ２≦０．８Ａ（すなわち本実
施形態においては２．２ｍｍ≦Ｌ２≦３．４ｍｍ）の範
囲内の値に設定すれば、電極クラックＣ１の成長を効果
的に抑制した上で、モリブデン箔３０の剥離発生を効果
的に抑制することできる。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は、タングステン電極２
６とモリブデン箔３０との重ね合わせ代Ｌ１が、タング
ステン電極２６の径Ｄおよびモリブデン箔３０の幅Ｗに
対して、２Ｄ≦Ｌ１≦０．８Ｗに設定されているので、
モリブデン箔３０の破断を効果的に抑制した上で、モリ
ブデン箔３０の剥離発生を効果的に抑制することができ
る。また、本実施形態に係るアークチューブ１６は、モ
リブデン箔３０と発光管部２０Ａの放電空間２４との間
隔Ｌ２が、ピンチシール部２０Ｂの幅Ａおよび厚さＢに
対して、Ｂ≦Ｌ２≦０．８Ａに設定されているので、電
極クラックＣ１の成長を効果的に抑制した上で、モリブ
デン箔３０の剥離発生を効果的に抑制することができ
る。このように本実施形態においては、モリブデン箔３
０の破断および電極クラックＣ１の成長を効果的に抑制
した上で、モリブデン箔３０の剥離発生を効果的に抑制
することができ、これによりモリブデン箔３０の剥離に
起因するリーク発生をより効果的に抑制することができ
るので、アークチューブ１６の長寿命化を十分に図るこ
とができる。本実施形態においては、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について
説明したが、これ以外の用途に用いられるアークチュー
ブにおいても、本実施形態と同様の構成を採用すること
により本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【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

【図２】図１のII部拡大図

【図３】図２のIII-III 線断面図

【図４】図２のIV方向矢視図

【図５】図４のV-V 線断面図

【図６】図４のVI-VI 線断面図

【図７】上記アークチューブにおける前方側のピンチシ
ール部を形成するピンチシール工程を示す斜視図

【図８】上記ピンチシール工程を示す平断面図

【図９】上記ピンチシール工程の前工程であるシュリン
クシール工程を示す平断面図

【図１０】図２の要部詳細図

【図１１】図３の要部詳細図

【図１２】上記アークチューブにおいて、アークチュー
ブ本体にピンチシールされた電極アッシーのタングステ
ン電極とモリブデン箔との溶接部分を示す斜視断面図

【図１３】図１２のXIII方向矢視図

【図１４】上記モリブデン箔の端縁からアークチューブ
本体に生じるクラックの様子を示す要部斜視図

【図１５】上記モリブデン箔の破断の様子を示す、図１
３と同様の図

【図１６】上記アークチューブ本体におけるタングステ
ン電極との接合部近傍の様子を示す断面詳細図

【図１７】従来例を示す、図３と同様の図

【符号の説明】

２ ピンチャ ２ａ 正面部 ２ａ１ 一般部 ２ａ２ 段上がり平面部 ２ｂ 側面部 ２ｃ ストッパ部 ２ｄ ストッパ受け部 ４ バーナ 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 ２０Ａ 発光管部 ２０Ｂ ピンチシール部 ２０Ｂａ 上面、下面 ２０Ｂａ１ 一般部 ２０Ｂａ２ 段下がり平面部 ２０Ｂ´ ピンチシール予定部 ２０Ｃ ネック部 ２２ 電極アッシー ２４ 放電空間 ２４ａ スリット ２６ タングステン電極 ２８ リード線 ３０ モリブデン箔 Ａ ピンチシール部の幅 Ｂ ピンチシール部の厚さ Ｃ クラック Ｃ１ 電極クラック Ｃ２ ビードクラック Ｄ タングステン電極の径 Ｄ（Ｂ） ピンチャの段上がり平面部相互間の間隔 Ｌ１ タングステン電極とモリブデン箔との重ね合わせ
代 Ｌ２ モリブデン箔と放電空間との間隔 Ｓ 隙間 Ｗ モリブデン箔の幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小早川 幸弘 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 (72)発明者 梅原 正行 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 (72)発明者 糟屋 延幸 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 (72)発明者 福代 毅史 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 (72)発明者 大島 由隆 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 Ｆターム(参考） 5C039 HH04 5C043 AA07 AA14 AA19 CC05 CD01 DD12 DD17 DD18 EC01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電空間を形成する発光管部の両側に各
   々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、タングステン電極とモリブデン箔と
   が部分的に重ね合わされた状態で溶接されてなり、上記
   タングステン電極の先端部を上記放電空間へ突出させる
   ようにして上記各ピンチシール部において上記アークチ
   ューブ本体にピンチシールされた１対の電極アッシー
   と、を備えてなるアークチューブにおいて、 上記タングステン電極と上記モリブデン箔との重ね合わ
   せ代Ｌ１が、上記タングステン電極の径Ｄおよび上記モ
   リブデン箔の幅Ｗに対して、 ２Ｄ≦Ｌ１≦０．８Ｗ に設定されている、ことを特徴とするアークチューブ。
2. 【請求項２】 放電空間を形成する発光管部の両側に各
   々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、タングステン電極とモリブデン箔と
   が部分的に重ね合わされた状態で溶接されてなり、上記
   タングステン電極の先端部を上記放電空間へ突出させる
   ようにして上記各ピンチシール部において上記アークチ
   ューブ本体にピンチシールされた１対の電極アッシー
   と、を備えてなるアークチューブにおいて、 上記モリブデン箔と上記放電空間との間隔Ｌ２が、上記
   ピンチシール部の幅Ａおよび厚さＢに対して、 Ｂ≦Ｌ２≦０．８Ａ に設定されている、ことを特徴とするアークチューブ。
3. 【請求項３】 放電空間を形成する発光管部の両側に各
   々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、タングステン電極とモリブデン箔と
   が部分的に重ね合わされた状態で溶接されてなり、上記
   タングステン電極の先端部を上記放電空間へ突出させる
   ようにして上記各ピンチシール部において上記アークチ
   ューブ本体にピンチシールされた１対の電極アッシー
   と、を備えてなるアークチューブにおいて、 上記タングステン電極と上記モリブデン箔との重ね合わ
   せ代Ｌ１が、上記タングステン電極の径Ｄおよび上記モ
   リブデン箔の幅Ｗに対して、 ２Ｄ≦Ｌ１≦０．８Ｗ に設定されるとともに、上記モリブデン箔と上記放電空
   間との間隔Ｌ２が、上記ピンチシール部の幅Ａおよび厚
   さＢに対して、 Ｂ≦Ｌ２≦０．８Ａ に設定されている、ことを特徴とするアークチューブ。