JP2003217514A

JP2003217514A - 高圧放電灯用組み立て体、高圧放電灯および高圧放電灯用放電管

Info

Publication number: JP2003217514A
Application number: JP2002011970A
Authority: JP
Inventors: Tokuichi Niimi; 徳一新見
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-21
Also published as: HU0300017D0; EP1329943A3; JP3709560B2; US6819047B2; HUP0300017A2; US20030137246A1; HUP0300017A3; CN1235263C; EP1329943A2; CN1434477A

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミック放電管を利用した高圧放電灯におい
て、中空部を有する導電性部材を放電管の端部開口中に
挿入し、接合するのに際し、導電性部材の末端面や内周
面への接合用材料の付着や残留を防止できるような構造
を提供する。【解決手段】内部空間にイオン化発光物質および始動ガ
スが充填されるべきセラミック放電管１を用いる。導電
性部材６には中空部７が形成されており、導電性部材６
が放電管１の端部２の開口内に挿入されている。端部２
の内壁面２ｂと導電性部材６の外壁面６ａとを接合する
接合層１２を設ける。端部２の開口に面する内壁面２ｂ
に、放電管１の中心軸Ｘに対して周方向に延びる凹部３
が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧放電灯用組み
立て体、高圧放電灯および高圧放電灯用放電管に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】高圧放電灯においては、セラミック放電
管の両方の端部の内側に閉塞材（通常、セラミックプラ
グと呼ばれている。）を挿通させ、各端部を閉塞し、各
閉塞材に貫通孔を設け、この貫通孔には、所定の電極シ
ステムを固着した金属部材が挿通されている。セラミッ
ク放電管の内部空間にはイオン化発光物質を封入する。
このような高圧放電灯としては、高圧ナトリウム発光ラ
ンプ、メタルハライドランプが知られており、特に、メ
タルハライドランプは、良好な演色性を備えている。放
電管の材質としてセラミックスを使用することによっ
て、高温での使用が可能となった。

【０００３】こうした放電灯においては、セラミック放
電管の端部と電極装置保持材との間を気密にシールする
必要がある。セラミック放電管の本体は、両端がすぼま
った管状ないし樽状をなしていたり、あるいは真っ直ぐ
な管状をなしている。セラミック放電管は、例えばアル
ミナ焼結体からなる。

【０００４】特願平１１−１７８４１５号明細書（欧州
特許公開ＥＰ０９８２２７８Ａ１）においては、セラミ
ック放電管の端部と電極装置保持材との間の接合部が、
放電管に接する接合材、および保持材に接すると共に保
持材と接合材との界面に存在する界面ガラス層を備えて
おり、接合材が、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を
有する多孔質骨格と、多孔質骨格の開気孔中に含浸され
ている含浸ガラス相とからなっている。これによって、
接合部分の気密性、耐蝕性を高くし、かつ熱サイクルが
加わったときにも接合部分が破損しないような接合構造
を開示した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のような接合構造
を製造する際には、例えばモリブデンからなる金属管の
外周面に多孔質骨格を形成し、この金属管をセラミック
放電管の端部の開口の中に挿入する。この際、多孔質骨
格と放電管端部内周面との間には若干のクリアランスを
設ける。このクリアランスにガラス溶融物を流入させ、
硬化させる。このようにして得られた接合構造は、気密
性が高く、点灯−消灯サイクルに強いものであった。し
かし、本発明者が検討したところ、量産の過程において
は問題点が残されていることが分かった。即ち、溶融し
たガラスが金属管の末端面に付着、残留したり、金属管
の内周面に付着することがあった。この場合には、金属
管の内部に電極保持棒を挿入し、固定する段階で障害と
なり、歩留り低下の原因となる。

【０００６】本発明の課題は、セラミック放電管を利用
した高圧放電灯において、中空部を有する導電性部材を
セラミック放電管の端部開口中に挿入し、接合するのに
際して、導電性部材の末端面や内周面への接合用材料の
付着や残留を防止できるような構造を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部空間にイ
オン化発光物質および始動ガスが充填されるべきセラミ
ック放電管であって、その端部に開口が設けられている
セラミック放電管、中空部が形成され、開口内に挿入さ
れている導電性部材、および端部の開口に面する内壁面
と導電性部材の外壁面とを接合する接合層を備えている
高圧放電灯用組み立て体であって、前記端部の内壁面
に、セラミック放電管の中心軸に対して周方向に延びる
凹部が形成されていることを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、前記組み立て体と、セラ
ミック放電管の内部空間に固定された電極装置とを備え
ていることを特徴とする、高圧放電灯に係るものであ
る。

【０００９】また、本発明は、内部空間にイオン化発光
物質および始動ガスが充填されるべきセラミック放電管
であって、端部に開口が設けられており、端部の開口に
面する内壁面に、セラミック放電管の中心軸に対して周
方向に延びる凹部が形成されていることを特徴とする、
高圧放電灯用放電管に係るものである。

【００１０】本発明者は、例えば図７に符号２５、２６
で示すような、導電性部材６の末端面６ｄや内周面６ｅ
上への接合材料の付着物の生成の原因を検討した。この
結果、セラミック放電管１の端部２の内壁面２ｂ上に流
入した溶融接合材料が、セラミック放電管１の端部内壁
面２ｂを濡らすよりも、むしろ導電性部材６の末端面６
ｄを濡らし、更に内周面６ｅを濡らす傾向があることを
見いだした。しかも、溶融した接合材料は、導電性部材
６の外周面６ａと端部内壁面２ｂとのクリアランスを毛
細管現象によって内部空間５へと向かって吸引される傾
向があることを見いだした。

【００１１】本発明者は、このような発見に立脚し、例
えば図１に示すように、端部２の開口３２に面する内壁
面２ｂに、セラミック放電管１の中心軸Ｘに対して周方
向に延びる凹部３を形成することを想到した。これによ
って、溶融した接合材料が、導電性部材６の外周面と端
部内壁面２ｂとの間を流れるときに、毛細管現象に伴う
吸引を抑制し、過剰の接合材料を吸収し、接合材料が導
電性部材の末端面や内周面を濡らすのを抑制できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
を更に詳細に説明する。図１に示すように、セラミック
放電管１は、樽形状の本体部４と、本体部４の両端に設
けられている一対の端部２とを備えている。２ａは端部
２の端面であり、２ｂは内壁面である。内壁面２ｂは、
セラミック放電管の中心軸Ｘ方向に見ると、真っ直ぐに
延びている。端部２の開口３２は、本体部４の内部空間
５に連通している。端部２の内壁面２ｂに、中心軸に対
して周方向に延びる凹部３が形成されている。凹部３
は、内壁面２ｂを連続的に一周している。本例では、凹
部３の輪郭線４１は、縦断面（図１の断面）で見たとき
に略円弧状をなしている。

【００１３】本例では、図２に示すように、導電性部材
６は管状をなしており、始動ガスおよびイオン化発光物
質を封入した後に封止するための中空部７が設けられて
いる。６ａは導電性部材６の外周面であり、６ｃは部材
６の外側端部であり、６ｂは内側端部であり、６ｄは部
材６の末端面であり、６ｅは内壁面である。導電性部材
６の外側面に多孔質骨格９を設け、次いで部材６を端部
２内に収容する。この段階では、多孔質骨格９と端部２
の内壁面２ｂとの間には一定のクリアランス８が生ず
る。部材６の末端面６ｄは、凹部３の内側に位置するよ
うにする。部材６と凹部３との好適な位置関係は後述す
る。９ａは骨格９の内側端部である。本例では、９ａと
末端面６ｄとの間には、骨格９によって被覆されていな
い露出部１０が設けられている。

【００１４】この状態で、ガラス組成物やセラミック組
成物を溶融させ、溶融物をクリアランス８内に流入させ
る。ガラス組成物やセラミック組成物は、例えば粉末で
あってよく、粉末の成形体であってよく、粉末とバイン
ダーとを含む成形体であってよい。溶融物がクリアラン
ス８内に流入すると、ガラス（結晶化ガラスを含む）、
セラミックスからなる界面層１１を生成する。これとと
もに、溶融物が多孔質骨格９の開気孔に浸透し、含浸相
を生成する。この結果，金属粉末焼結体からなる骨格
と、骨格の開気孔内部に浸透した含浸相とからなる内側
層１３が生成する。内側層１３と界面層１１とによっ
て、部材６と端部２との接合層１２が構成される。含浸
相は、界面相と同様の材質からなり、即ちガラス、セラ
ミックスからなる。溶融物の一部は、更に凹部３の壁面
に沿って凹部表面を濡らし、凹部３内に固化相１４を生
成する。このように凹部表面に沿うように溶融物の流動
を誘導することで、部材６の末端面６ｄ側の濡れを抑制
する。

【００１５】例えば図７に示すように、凹部３を端部内
壁面２ｂに設けない場合には、多孔質骨格９の表面に沿
って溶融物が吸引され、導電性部材６の末端面６ｄおよ
び内壁面６ｅまで濡らす傾向がある。これは、多孔質骨
格９の表面の方が、セラミックスからなる放電管の内周
面２ｂよりも、溶融物によって濡れやすいためと考えら
れる。

【００１６】多孔質骨格は、金属粉末の焼結体からな
る。金属粉末の材質としては、モリブデン、タングステ
ン、レニウム、ニオブ、タンタルおよびこれらの合金か
らなる群より選ばれた金属が好ましい。ハロゲンに対す
る耐蝕性を一層向上させるためには、モリブデン、タン
グステン、レニウムおよびこれらの合金からなる群より
選ばれた金属が特に好ましい。

【００１７】多孔質骨格の開気孔率は、１５％以上、更
に４０％以上とすることが好ましく、これによって接合
領域の強度を一層高くできる。同開気孔率は８０％以
下、更には７０％以下とすることが好ましく、これによ
って多孔質骨格の開気孔中にセラミックスを適度に含浸
させ、多孔質骨格に加わる応力を分散し、熱サイクルに
対する耐久性を向上させ得る。

【００１８】界面層および含浸相を構成するためのガラ
ス組成物やセラミック組成物は特に限定されない。好ま
しくは、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｃ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ
_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｄｙ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｔｍ
_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＭｏＯ_２およびＭｏＯ_３からなる群
より選ばれた一種類以上の酸化物によって構成されてい
る。特に好ましくは、二種類以上の酸化物の混合物を使
用する。更には、Ｄｙ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｃ_２Ｏ_３
−Ａｌ_２Ｏ_３２成分共晶組成が好ましい。その理由は、
Ｄｙ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｃ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３２成
分共晶組成が１８００℃程度の十分高い融点を有するか
らである。

【００１９】あるいは、ガラス組成物の好ましい組成範
囲は、次のとおりである。Ａｌ_２Ｏ_３：１０−３０重量％ＳｉＯ_２：１５−４０重
量％Ｙ_２Ｏ_３：０−４０重量％Ｄｙ_２Ｏ_３：０−７０重
量％Ｂ_２Ｏ_３：０−５重量％ＭｏＯ_３：０−１０重量％

【００２０】セラミック組成物は、窒化物と酸窒化物と
の少なくとも一方および金属酸化物を含んでいてよい。
典型的には、本組成物は、窒化物粉末と金属酸化物粉末
との混合物、あるいは、酸窒化物粉末と金属酸化物粉末
との混合物である。この場合、好適な実施形態において
は、セラミック材料を構成する金属酸化物が希土類酸化
物を含む。

【００２１】この希土類酸化物は、サマリウム、スカン
ジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオ
ジム、ネオジム、プロメチウム、ユーロピウム、ガドリ
ニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エ
ルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびルテチウム
からなる群より選ばれた一種以上の元素の酸化物であ
る。特に好ましくは、Ｓｃ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ
_３、Ｇｄ_２Ｏ _３、Ｄｙ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３およびＴｍ_２
Ｏ_３からなる群より選ばれた一種以上の酸化物である。

【００２２】好適な実施形態においては、金属酸化物が
アルミナを含む。これによって、接合材および界面層の
耐蝕性が一層向上する。

【００２３】窒化物は、窒化アルミニウム、窒化ホウ
素、窒化ケイ素、窒化モリブデン、窒化タングステンが
特に好ましい。

【００２４】好適な実施形態においては、酸窒化物がア
ルミニウムの酸窒化物を含む。アルミニウムの酸窒化物
は、一般に不定比化合物であり、化学式で表すと、Ａｌ
(64+x)/3□(8−x)/3Ｏ32-xＮx(□はvacancy)である。し
かし、典型的には、ｘ＝５である。

【００２５】本発明の高圧放電灯は、不活性ガスおよび
イオン化発光物質の他に水銀を含有していてよい。ある
いは水銀を含有していない場合には、高圧キセノンガス
などの高圧不活性ガスを含有していてよい。また、高圧
放電灯の用途は、一般用照明だけでなく、自動車ヘッド
ランプにも好適である。

【００２６】導電性部材の材質は、耐蝕性の導電性セラ
ミックスまたは金属が好ましい。金属としては、モリブ
デン、タングステン、レニウム、ニオブ、タンタルおよ
びこれらの合金からなる群より選ばれた一種以上の金属
またはこれらの合金が好ましい。

【００２７】このうち、ニオブおよびタンタルの熱膨張
係数は、セラミック放電管を構成するセラミックス、特
にアルミナセラミックスの熱膨張係数とほぼ釣り合う
が、ニオブおよびタンタルは、メタルハライドによって
腐食され易いことが知られている。従って、導電性部材
の寿命を長くするためには、導電性部材を、モリブデ
ン、タングステン、レニウムおよびこれらの合金からな
る群より選ばれた金属によって形成することが好まし
い。ただし、これらのメタルハライドに対する耐蝕性が
高い金属は、一般に熱膨張係数が小さい。例えば、アル
ミナセラミックスの熱膨張係数は８×１０^−６Ｋ^−１で
あり、モリブデンの熱膨張係数は６×１０^−６Ｋ^−１で
あり、タングステン、レニウムの熱膨張係数は６×１０
^−６Ｋ^−１以下である。本発明の接合構造は、この場合
にも、金属部材とセラミック放電管との熱膨張差を緩和
する作用を有している。

【００２８】モリブデンは、金属蒸気、特にメタルハラ
イドガスに対する耐蝕性が大きく、またセラミックスへ
の濡れ性が高いという点で、本発明の構造に有利であ
る。

【００２９】導電性部材の材質としてモリブデンを使用
した場合には、モリブデンの中にＬａ_２Ｏ_３とＣｅＯ_２
との少なくとも一種類が合計で０．１重量％〜２．０重
量％含有されていることが特に好ましい。

【００３０】導電性部材を構成する金属の主成分と、多
孔質骨格を構成する金属の主成分とは同じであることが
好ましく、共にモリブデンであることが一層好ましい。
ここで、金属の主成分であるとは、この金属の６０重量
％以上を占めていることを意味している。

【００３１】放電管を構成するセラミックスは、アルミ
ナ、マグネシア、イットリア、ランタニアおよびジルコ
ニアからなる群より選ばれた一種以上のセラミックス単
独またはその混合物であることが好ましい。

【００３２】導電性部材の形状は、内側に中空部を有す
る限り特に限定されず、直管状（直筒状）、樽状であっ
てよい。ただし、接合工程の時点で導電性部材（あるい
は多孔質骨格）と放電管との間のクリアランスを一定と
するという観点からは、直管状とするのが好ましい。セ
ラミック放電管の形状は、一般的には、管状、円筒状、
樽状等とすることができ、特に限定されない。

【００３３】好ましくは、導電性部材の中空部を通して
放電管の内部空間にイオン化発光物質を封入し、次いで
電極装置保持部材を中空部から挿入し、放電管の内部空
間に電極装置を固定する。次いで、電極装置保持部材と
導電性部材とをレーザー溶接またはＴＩＧ溶接によって
溶接し、閉塞させる。レーザー溶接の際には、例えばＮ
ｄ／ＹＡＧレーザーを使用する。

【００３４】なお、電極装置保持部材と導電性部材との
径方向のクリアランスは、３０−１５０μｍが好適であ
る。その理由は、クリアランスが広すぎる場合、発光物
質がクリアランスに溜まりやすくなり、それによって特
性のばらつきなどが増大する。クリアランスが狭すぎる
場合、電極装置保持部材が導電性部材と実質的に連続
し、これらの接合部の熱応力が増大し、接合部が破壊さ
れるおそれが高くなるからである。

【００３５】図４に示すように、電極装置保持部材４０
は、電極装置１７を保持する軸１６と、好ましくは金属
製の封止部材１５とを備えている。電極装置１７をセラ
ミック放電管の内部空間５に収容し、封止部材１５を導
電性部材６の内側に挿入する。次いで、導電性部材６に
対して封止部材１５の端部を、前述した溶接等によって
接合し、図５に示すように封止部１８を形成する。これ
によって、セラミック放電管の内部空間のイオン化発光
物質および始動ガスが外気に触れないように封止するの
と共に、電極装置１７に対して封止部材１５を介して電
力を供給することができる。

【００３６】図６は、高圧放電装置の一例を示す模式図
である。高圧放電装置２１は、一般に硬質ガラスからな
る外管２３を備えており、外管２３内に高圧放電灯１が
収容されている。外管２３の両端は、セラミック口金２
２によって閉塞されている。セラミック放電管１の両方
の端部２の開口内にはそれぞれ導電性部材が挿入されて
おり、各導電性部材内にはそれぞれ封止部材１５が収容
され、接合されている。封止部材１５の外側端部には、
外部リード線２０が接続されている。

【００３７】前記凹部は、セラミック放電管の端部内周
面を連続的に一周している必要はなく、若干の切れ目や
不連続点があってもよい。しかし、導電性部材の末端面
および内周面の濡れを、周方向にみて均一に抑制すると
いう観点から、好適な実施形態においては、前記凹部
を、セラミック放電管の端部内壁面を一周するように連
続的に延びる凹部とする。

【００３８】好適な実施形態においては、端部の縦断面
（図１に示す断面）を見たときに、凹部３の輪郭線４１
が湾曲している。この結果、凹部の壁面内に接合材料が
溜まったときに、この接合材料において応力集中が生じ
にくく、接合部分におけるクラックが発生しにくい。こ
こで、湾曲とは、輪郭線の傾きが微積分学上滑らかに変
化していることを意味する。湾曲線は、典型的には真円
に沿った円弧状、楕円に沿った弧状であるが、放物線
状、正弦曲線（余弦曲線）、二次関数、三次関数等の多
次関数曲線であってよい。

【００３９】好適な実施形態においては、例えば図８に
示す１４のように、前記接合層を構成する材質が凹部に
存在する。特に好ましくは、前述したように、接合層の
界面層や含浸相を形成する材質、例えばガラス、セラミ
ックスが凹部内に存在する。

【００４０】次に、導電性部材、凹部、多孔質骨格の好
適な位置関係について述べる。好適な実施形態において
は、導電性部材の内側末端が凹部の内側に存在する。こ
の場合には、導電性部材の外壁面から末端面へと向かっ
て回り込むべき接合材料の一部が凹部に流れ込み、吸収
され易くなるので、本発明の作用効果が一層顕著にな
る。例えば、図８に示す例では、導電性部材６の内側末
端面６ｄが、一周する凹部３の内側に存在するので、界
面層１１の材質が凹部の壁面３へと流れ込み、末端面６
ｄを濡らしにくい。

【００４１】また、好適な実施形態においては、導電性
部材の内側端部の外壁面に、接合層の設けられていない
露出領域が存在する。例えば、図８に示す例において
は、接合層１２の末端（多孔質骨格１３の末端１３ａ）
が、末端面６ｄから一定距離離れており、この結果、接
合層の末端１３ａと末端面６ｄとの間に露出面１０が形
成されている。

【００４２】ただし、図９に示すように、接合層１２の
末端と導電性部材６の末端面６ｄとの間に露出面を設け
ない場合に、凹部３による作用効果が得られるので、本
発明の範囲内である。しかし、前記露出領域を設けるこ
とによって、さらに次の作用効果が得られることが判明
した。

【００４３】即ち、セラミック放電管の両方の端部に導
電性部材をそれぞれ挿入し、両方の端部の内壁面と導電
性部材の外壁面との間に接合層を設けた場合には、一方
の端部における導電性部材と他方の端部における導電性
部材との同軸度を小さくすることが好ましい。なぜな
ら、両方の端部における各中心軸のずれが大きいと、放
電特性に偏りが生じ、低下するからである。従って、前
記同軸度は、５０μｍ以下であることが好ましい。

【００４４】なお、同軸度は、以下のようにして測定す
る。まず、一方の端部において、導電性部材中にピンゲ
ージを挿入し、直径φａを測定する。また、他方の端部
において、導電性部材中に同じピンゲージを挿入し、直
径φｂを測定する。同軸度は、φａ−φｂである。

【００４５】同軸度を小さくするためには、一方の端部
と他方の端部とが互いに平行になるようにし、かつ、両
者の中心軸の間隔が小さくなるように固定する必要があ
る。しかし、現実の製造工程においては、このような固
定は困難である。このため、一般的には、一方の端部に
おける導電性部材と他方の端部における導電性部材との
双方に共通の同軸度調整手段、典型的にはまっすぐな棒
ないし管を貫通させ、各導電性部材を内側から保持する
ことによって、各端部における各導電性部材の中心軸を
合わせる。例えば、図１０に示すように、一方の端部２
９Ａにおける導電性部材６と他方の端部２９Ｂにおける
導電性部材６との双方に共通の棒３０を貫通させ、各導
電性部材６を内側から保持する。これによって、各端部
における導電性部材の中心軸を合わせる。この後で、接
合材料を導電性部材と放電管端部との間のクリアランス
に流入させ、接合層１２を生成させる。しかし、この段
階において、一対の端部の各導電性部材内に共通の同軸
度調整手段３０を挿入した場合には、凹部３を形成した
場合にも、導電性部材６の内側壁面が濡れることがあっ
た。

【００４６】本発明者は、この原因を追求した結果、次
の知見を得た。即ち、図１０において凹部３の周辺を拡
大すると、図１１のようになるものと思われる。即ち、
棒３０は一対の導電性部材６の中心軸を合わせる目的で
導電性部材６内に挿入するものであるから、棒３０の外
壁面３０ａと導電性部材６の内周面６ｅとの間の隙間を
可能な限り小さくする必要がある。この隙間が大きい
と、同軸度を小さくするという目的を達成できないから
である。このため、前記隙間は、５０μｍ以下とするこ
とが好ましい。

【００４７】ところが、このように隙間が小さくなる
と、いわゆる毛細管現象によって溶融物が一層吸引され
易くなる。この結果、導電性部材６の末端面６ｄ上には
接合材料３１が残留し、内側壁面６ｅと棒３０の外壁面
３０ａとの間には接合材料３２が残留しやすくなる。こ
のように接合材料が残留すると、棒３０を引き抜くこと
が難しく、歩留り低下の原因となる。

【００４８】ところが、図１２に示すように、前述の露
出面１０を設けた場合には、凹部３による接合材料の吸
収作用ともあいまって、導電性部材６の末端面６ｄ上に
まで接合材料が達しにくくなる。このため、棒３０と導
電性部材６との隙間において毛細管現象が起こりやすい
状況下であっても、末端面６ｄ上への溶融物の接近を抑
制できることから、前記隙間への溶融物の吸引を抑制で
きる。

【００４９】好適な実施形態においては、セラミック放
電管の中心軸の方向に見たときの露出部分１０の長さＡ
（図８参照）が０．３ｍｍ以上である。これによって、
前述した溶融物の毛細管現象による吸引抑制という作用
効果が一層顕著となる。また、Ａは、接合層の長さＬ
（図４参照）の１／４以下であることが好ましい。これ
によって、接合層の信頼性、特に気密性の信頼性を向上
させることができる。

【００５０】好適な実施形態においては、図８に示すよ
うに、凹部の深さＢが、端部の肉厚Ｄの１／１０以上で
あり、これによって前述した溶融物の吸収という作用効
果が一層顕著となる。また、ＢはＤの３／１０以下であ
ることが好ましく、これによって凹部周辺における強度
低下を抑制できる。

【００５１】図８に示すように、凹部３の幅Ｃは、接合
層の長さＬ（図４参照）の１／４以上であることが好ま
しく、これによって前述した溶融物の吸収という作用効
果が顕著となる。また、ＣはＬの１／２以下であること
が好ましく、これによって凹部への腐食性物質、特にハ
ライドの貯留を抑制でき、こうした腐食性物質による、
凹部３を起点とした腐食進行を抑制できる。

【００５２】次に、本発明に係る高圧放電灯を製造する
ための好適なプロセスを例示する。まず、セラミック放
電管の本体を成形し、成形体を脱脂し、仮焼してセラミ
ック放電管の仮焼体を得る。得られた仮焼体の端面に、
閉塞材の予備焼成体を挿入し、所定の位置にセットし、
露点−１５〜１５℃の還元雰囲気下で、１６００〜１９
００℃の温度で本焼成して、セラミック放電管１を得
る。

【００５３】一方、金属粉末を調合し、解砕し、乾燥
し、エチルセルロースもしくはアクリル系樹脂等のバイ
ンダーを添加して混練し、ペーストを得、ペーストを導
電性部材６の外周面６ａに塗布し、２０℃−６０℃で乾
燥させる。この仮焼体を、露点２０〜５０℃の還元雰囲
気、不活性ガス雰囲気または真空下で、１２００〜１７
００℃の温度で焼成して多孔質骨格９を得る。

【００５４】また、所定のガラス組成またはセラミック
組成となるように調合された粉末ないしフリットを解砕
し、ポリビニルアルコール等のバインダーを添加し、造
粒し、プレス成形し、脱脂することによって、成形用組
成物を得る。または、セラミック用の粉末またはフリッ
トを溶解し、固化させ、固化物を粉砕し、バインダーを
添加し、造粒し、プレス成形し、脱脂することによっ
て、成形用組成物を得る。この際、好ましくは、粉末に
３−５重量％のバインダーを添加し、１−５トンの圧力
でプレス成形し、脱脂する。

【００５５】次いで、放電管、導電性部材、多孔質骨
格、成形用組成物を組み立て、非酸化性の乾燥雰囲気下
で、１０００−１６００℃に加熱する。

【００５６】あるいは、ペースト状のセラミックまたは
ガラス組成の材料を導電性部材６、多孔質骨格９の周辺
に塗布することができる。この場合には、セラミックま
たはガラス組成物を調合し、粉砕し、乾燥し、エチルセ
ルロースもしくはアクリル系樹脂等のバインダーを添加
して混錬し、ペーストを得る。このペーストを所定個所
に塗布し、非酸化性の乾燥還元雰囲気下で、１６００−
１９００℃の温度で本焼成する。こうすることによっ
て、成形材料を得る際に大気中で脱脂する必要がなくな
る場合がある。

【００５７】

【実施例】図１〜図５を参照しつつ説明した手順に従
い、上述した製造プロセスに従って、図５に示す高圧放
電灯用組み立て体を得た。具体的には、セラミック放電
管をアルミナ磁器によって形成し、導電性部材６として
モリブデン製のパイプを使用した。また、多孔質骨格９
には平均粒径３μｍのモリブデン粉末を使用し、バイン
ダーとしてエチルセルロースを使用した。モリブデン粉
末のタップ密度は２．９ｇ／ｃｃであった。

【００５８】放電管の両端部において、図１０に示すま
っすぐな丸棒３０を各導電性部材６内に貫通させた。含
浸相および界面層の組成は、酸化ジスプロシウム１０重
量％、アルミナ４５重量％、窒化アルミニウム４５重量
％とした。これらの混合物を成形してリング状の成形体
を得、大気中７００℃で脱脂した。得られたリング状の
成形体をセットし、乾燥した還元雰囲気で１８００℃で
処理し、混合物を溶融させて多孔質骨格９中に含浸さ
せ、次いで降温した。

【００５９】こうして得られた高圧放電灯用組み立て体
は、導電性部材６の末端面や内側壁面の濡れがなく、熱
サイクル後にも気密性の高いものであった。また、前記
同軸度φは４０μｍであり、Ａは０．５ｍｍであり、Ｂ
は０．１５ｍｍであり、Ｃは１．０ｍｍであり、Ｄは
１．０ｍｍであった。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ラミック放電管を利用した高圧放電灯において、開口を
有する導電性部材をセラミック放電管の端部開口中に挿
入し、接合するのに際して、導電性部材の末端面や内周
面への接合用材料の付着や残留を防止できるような構造
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】放電管１の端部２を示す縦断面図である。

【図２】放電管１の端部２に挿入された導電性部材６を
示しており、導電性部材６の外壁面６ａには多孔質骨格
９が形成されている。

【図３】放電管１の端部２、導電性部材６およびこれら
を接合する接合層１２を示す。

【図４】図３の導電性部材６の内側の中空部７に、電極
装置１７の保持部材４０を挿入した状態を示す。

【図５】図４の構造において、保持部材４０と導電性部
材６とを封止することによって得られた組み立て体を示
す縦断面図である。

【図６】高圧放電灯の一例の全体像を概略的に示す図で
ある。

【図７】放電管１の端部２の内壁面に凹部を形成してい
ない場合の端部構造の一例を示す。

【図８】本発明の組み立て体の端部構造について好適例
を示す拡大図である。

【図９】本発明の１実施形態に係る端部構造を示す縦断
面図である。

【図１０】放電管１の両方の端部２９Ａ、２９Ｂにおい
て、導電性部材６の内側に共通の同軸度調整手段３０を
挿入することで得られたアセンブリを示す。

【図１１】同軸度調整手段３０の外壁面３０ａと導電性
部材６の内壁面６ｅとの間に、接合用材料からなる溶融
物が吸引された状態を図示する拡大断面図である。

【図１２】本発明の好適形態において、導電性部材６の
外壁面に露出部１０を設けた端部構造を示す拡大断面図
である。

【符号の説明】

１セラミック放電管２端部２ｂ
端部２の内壁面３凹部４放電管１
の本体部５放電管の内部空間６導
電性部材６ａ導電性部材６の外壁面
６ｂ導電性部材６の内側端部６ｃ導電性部
材６の外側端部６ｄ導電性部材６の末端面
６ｅ導電性部材６の内壁面７導電性
部材６の中空部８導電性部材（または多孔質
骨格９）と端部２の内壁面２ｂとのクリアランス
９多孔質骨格１０露出面１１界面相
１２接合層１３内側層１４
凹部３内の接合用材料の固化物１７電極装
置３０同軸度調整手段３２放電管
端部の開口４０電極装置の保持部材４１凹
部の輪郭線Ａ露出面１０の長さＢ
凹部３の深さＣ凹部３の長さ（幅）
Ｄセラミック放電管の端部の肉厚Ｌ
接合層の長さＸセラミック放電管の中心軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部空間にイオン化発光物質および始動ガ
スが充填されるべきセラミック放電管であって、その端
部に開口が設けられているセラミック放電管、中空部が
形成され、前記開口内に挿入されている導電性部材、お
よび前記端部の前記開口に面する内壁面と前記導電性部
材の外壁面とを接合する接合層を備えている高圧放電灯
用組み立て体であって、前記端部の前記内壁面に、前記セラミック放電管の中心
軸に対して周方向に延びる凹部が形成されていることを
特徴とする、高圧放電灯用組み立て体。
【請求項２】前記凹部が、前記内壁面を一周するように
連続的に延びることを特徴とする、請求項１記載の組み
立て体。
【請求項３】前記端部の縦断面を見たときに、前記凹部
の輪郭線が湾曲していることを特徴とする、請求項１ま
たは２記載の組み立て体。
【請求項４】前記接合層を構成する材質が前記凹部内に
存在することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一
つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項５】前記導電性部材の前記内部空間側の末端面
が前記凹部の内側に存在することを特徴とする、請求項
１〜４のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項６】前記導電性部材の前記内部空間側端部の外
壁面に、前記接合層の設けられていない露出領域が存在
することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つの
請求項に記載の組み立て体。
【請求項７】前記中心軸の方向に見たときの前記露出部
分の長さＡが、０．３ｍｍ以上であり、前記接合層の長
さＬの１／４以下であることを特徴とする、請求項６記
載の組み立て体。
【請求項８】前記中心軸の方向に見たときの前記凹部の
長さＣが前記接合層の長さＬの１／４以上、１／２以下
であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つ
の請求項に記載の組み立て体。
【請求項９】前記接合層が、前記導電性部材側に設けら
れている内側層と、前記内側層と前記セラミック放電管
との間に設けられている界面層とを備えており、前記内
側層が、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多
孔質骨格と、この多孔質骨格の前記開気孔中に含浸され
ているセラミックスまたはガラスからなる含浸相とを含
んでおり、前記界面層がセラミックスまたはガラスから
なることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つの
請求項に記載の組み立て体。
【請求項１０】前記凹部内に前記セラミックスまたはガ
ラスが存在することを特徴とする、請求項９記載の組み
立て体。
【請求項１１】前記凹部の深さＢが、前記端部の肉厚Ｄ
の１／１０以上、３／１０以下であることを特徴とす
る、請求項１〜１０のいずれか一つの請求項に記載の組
み立て体。
【請求項１２】前記セラミック放電管の両方の前記端部
に前記導電性部材がそれぞれ挿入されており、両方の前
記端部の前記内壁面と前記導電性部材の外壁面との間に
前記接合層がそれぞれ設けられており、前記各端部の前
記開口に面する内壁面に、前記セラミック放電管の中心
軸に対して周方向に延びる凹部がそれぞれ形成されてお
り、一方の前記端部における前記導電性部材と他方の前
記端部における前記導電性部材との同軸度が５０μｍ以
下であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか
一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれか一つの請求項
に記載の組み立て体と、前記内部空間に固定された電極
装置とを備えていることを特徴とする、高圧放電灯。
【請求項１４】内部空間にイオン化発光物質および始動
ガスが充填されるべきセラミック放電管であって、端部
に開口が設けられており、前記端部の前記開口に面する
内壁面に、前記セラミック放電管の中心軸に対して周方
向に延びる凹部が形成されていることを特徴とする、高
圧放電灯用放電管。
【請求項１５】前記凹部が、前記内壁面を一周するよう
に連続的に延びることを特徴とする、請求項１４記載の
放電管。
【請求項１６】前記端部の縦断面を見たときに、前記凹
部の輪郭線が湾曲していることを特徴とする、請求項１
４または１５記載の放電管。
【請求項１７】前記凹部の深さＢが、前記端部の肉厚Ｄ
の１／１０以上、３／１０以下であることを特徴とす
る、請求項１４〜１６のいずれか一つの請求項に記載の
放電管。