JP2006156318A

JP2006156318A - 放電ランプ用電極

Info

Publication number: JP2006156318A
Application number: JP2004381616A
Authority: JP
Inventors: Yasumoto Unoki; 保元宇ノ木; Akihisa Okino; 晃久沖野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】封着線部と外部リード線との接合部分の強度や電気伝導率の低下が小さく、安価な放電ランプ用電極を提供することである。
【解決手段】放電ランプ用電極は、放電ランプ用ガラス管の端縁部内から外に配置され、放電用電極部、上記放電電極部と接合部材が用いられずに一体として接続されたガラス管封着部および上記ガラス管封着部と接合部材が用いられずに一体として接続された外部端子部からなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、放電ランプ用ガラス管の内部に封止される放電ランプ用電極に関する。

従来の放電ランプ用電極は、ガラス管内に突出する有底の円筒状の電極部と、一方の端部が電極部に接続され他端部にリード線が接続される封着線部とが一体に成形されている。そして、電極部の材質は、ニオブ、モリブデン、ニッケル、タングステン等である。また、封着線部は、ガラスシールされるため、石英ガラスと熱膨張係数が近似するタングステン、モリブデン、コバールやジメット線である。さらに外部リード線の材質は、ジィメット線、ニッケル・マンガン線等が使用されている。これら各部は通常抵抗溶接で接合され電極が構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２６０５７８号公報

しかし、従来の放電ランプ用電極は、封着線部に外部リード線が溶接により接合されているため、接合コストが掛かるとともに、溶接にともない封着線部とガラス管との間に熱応力が加わるので、接合部分の強度が低下してしまうという問題がある。
また、封着線部と外部リード線との接合部分の界面が酸化により電気伝導率が低下し、放電ランプの電力損失が増加し、輝度が低下するという問題がある。
また、封着線部に使用されているタングステン、モリブデンは延性が小さいので、プレス加工、線引き加工が困難であり、それにともなって使用するプレス金型や線引きダイスの管理も困難をきたすという問題がある。

この発明の目的は、封着線部と外部リード線との接合部分の強度や電気伝導率の低下が小さく、安価な放電ランプ用電極を提供することである。

この発明に係わる放電ランプ用電極は、放電ランプ用ガラス管の端縁部内から外に配置され、放電用電極部、上記放電電極部と接合部材が用いられずに一体として接続されたガラス管封着部および上記ガラス管封着部と接合部材が用いられずに一体として接続された外部端子部からなる。

この発明に係わる放電ランプ用電極の効果は、放電用電極部、ガラス管封着部および外部端子部がそれぞれの界面の周囲に接合部材を用いずに一体として構成され、溶接により接合されることがないために、ガラス管封着部とガラス管との間に応力が加わらず、接合部分の強度の低下が小さい。
また、界面が存在しないので、電気伝導率の低下も小さい。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる放電ランプ用電極の断面図である。
実施の形態１に係わる放電ランプ用電極１は、図１に示すように、内径が２．６ｍｍの円筒状のガラス管２の端縁部内に挿入され、ガラス管２の内側に向いて開き、ガラス管２の外側に向いて中央部に穴３が空いている底４を有し、外径が２．６ｍｍの円筒状の放電用電極部５、この穴３に接合部材を用いずに端部が一体として構成され、ガラス管２の外側に向いて中央部に穴６が空いている底７を有し、外径が１．６ｍｍの円筒状のガラス管封着部８およびガラス管封着部８の穴６に接合部材を用いずに端部が一体として構成され、他端が底９で覆われ、外径が０．８ｍｍの円筒状の外部端子部１０から構成されている。そして、これらの円筒状部分の肉厚は、０．１〜０．２ｍｍである。

この放電ランプ用電極１の材料は、３重量％のニッケル、２重量％の銅、０．２重量％の鉄が添加されているモリブデンである。
そして、放電ランプ用電極１は、厚さ０．２ｍｍのモリブデン板の多段の深絞りにより製作される。最初は、外径が６ｍｍの円筒状に、次に、外径が２．６ｍｍに絞り放電用電極部５が形成される。それから、放電用電極部５の底に外径１．６の円筒状に絞りガラス管封着部８が形成される。次に、ガラス管封着部８の底に外径０．８ｍｍの円筒状に絞り、外部端子部１０が形成される。最後に、放電用電極部５の開口部を絞り方向に垂直にカットして放電ランプ用電極１が完成する。

この放電ランプ用電極１は、放電用電極部５の開口がガラス管２の内側を覗くようにして放電用電極部５からガラス管２内に挿入する。また、ガラス管封着部８の外周を覆うようなガラスビーズ１１をガラス管封着部８に嵌合する。その後、放電用電極部５が挿入されたガラス管２をガラスビーズ１１が溶融する温度まで上昇し、ガラス管封着部８とガラス管２の間をガラスにより気密封止する。その後、外部端子部１０を内側に包むソケット１３が先端に設けられているリード線１４を外部端子部１０に接続される。

このような放電ランプ用電極は、外部端子部１０にソケット１３を介してリード線１４を接続することができるので、ガラス管封着部８に熱応力が加わらないので、ガラス管２とガラス管封着部８との間の接合強度を劣化することが少ない。

また、モリブデン板を一連の深絞りにより作製されるので、モリブデンも含めて深絞りに用いたモリブデン板以外の材料が用いられていないので、モリブデン板の電気伝導率が変化しないように、この放電ランプ用電極の電気伝導率の劣化も殆ど観測されない。

なお、実施の形態１において、ニッケル、銅、鉄が添加されているモリブデン板を用いているが、いずれか１つだけ添加してあっても、放電ランプ用電極として用いることができる。
また、モリブデン板以外にも、ニッケル、ニオブ、鉄、タングステン板を用いても、この発明を適用することができる。

図２は、この発明の実施の形態２に係わる放電ランプ用電極の断面図である。
実施の形態２に係わる放電ランプ用電極１Ｂは、図２に示すように、内径が２．６ｍｍの円筒状のガラス管２の端縁部内に挿入され、ガラス管２の内側に向いて開き、ガラス管２の外側に向いて底４Ｂを有し、外径が２．６ｍｍの円筒状の放電用電極部５Ｂ、この底４Ｂに接合部材を用いずに底面が一体として接続され、外径が１．６ｍｍの円柱状のガラス管封着部８Ｂおよびガラス管封着部８Ｂの他底面に接合部材を用いずに底面が一体として接続され、外径が０．８ｍｍの円柱状の外部端子部１０Ｂから構成されている。放電用電極部５Ｂの円筒状の側面の厚みは０．１〜０．２ｍｍである。

実施の形態２に係わる放電ランプ用電極１Ｂは、鋳型を用意し、タングステン粉末とバインダとが混練りされた材料を鋳型内に射出して成形し、その成型品をタングステンが焼結される温度まで上昇して焼結することにより作製することができる。

このような放電ランプ用電極１Ｂは、ガラス管封着部８Ｂおよび外部端子部１０Ｂが円柱状であるので、折り曲げなどの強度が大きい。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係わる放電ランプ用電極は、実施の形態１に係わる放電ランプ用電極１と放電用電極部５の表面処理が異なっており、その他は同様であるので、説明において同じ符号を付記して説明する。
実施の形態３に係わる放電ランプ用電極は、実施の形態１と同様に多段の深絞りにより作製される。そして、実施の形態１では、そのままガラス管２に挿入しているが、実施の形態３では、放電用電極部の表面に窒化ニオブをニオブのスパッタリングにより被膜してからガラス管２に挿入する。

このような放電ランプ用電極は、放電用電極部の表面に窒化ニオブが被膜されているので、放電ランプの高輝度化、長寿命化に寄与することができる。
なお、実施の形態３において、放電用電極部を窒化ニオブにより被膜したが、酸化ジルコミウムにより被膜しても同様に放電ランプの高輝度化、長寿命化に寄与することができる。

実施の形態４．
図３は、この発明の実施の形態４に係わる放電ランプ用電極の断面図である。
実施の形態４に係わる放電ランプ用電極１Ｃは、実施の形態２に係わる放電ランプ用電極１Ｂと放電用電極部５Ｃの開口の形状が異なっており、その他は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明を省略する。
電極用電極５は、ガラス管２の内側に向かって拡径する開口が設けられている。

このような放電ランプ用電極１Ｃは、放電用電極部５Ｃの開口が拡径されているので、放電ランプの高輝度化、長寿命化に寄与することができる。

この発明の実施の形態１に係わる放電ランプ用電極の断面図である。この発明の実施の形態２に係わる放電ランプ用電極の断面図である。この発明の実施の形態４に係わる放電ランプ用電極の断面図である。

符号の説明

１、１Ｂ、１Ｃ放電ランプ用電極、２ガラス管、３、６穴、４、４Ｂ、７、９底、５、５Ｂ、５Ｃ放電用電極部、８、８Ｂガラス管封着部、１０、１０Ｂ外部端子部、１１ガラスビーズ、１３ソケット、１４リード線。

Claims

放電ランプ用ガラス管の端縁部内から外に配置され、放電用電極部、上記放電電極部と接合部材が用いられずに一体として接続されたガラス管封着部および上記ガラス管封着部と接合部材が用いられずに一体として接続された外部端子部がらなる放電ランプ用電極。
上記放電用電極部は、上記放電ランプ用ガラス管の外側に向かって有底の円筒であり、
上記ガラス管封着部は、上記放電用電極部の底に一方の底面が接続されている円柱であり、
上記外部端子部は、上記ガラス管封着部の他の底面に一方の底面が接続されている円柱であることを特徴とする請求項１に記載する放電ランプ用電極。
上記外部端子部は、上記放電ランプ用ガラス管の外側に向かって有底の円筒であり、
上記ガラス管封着部は、上記外部端子部の開口側の端面に一方の端面が接続されている円筒であり、
上記放電用電極部は、上記ガラス管封着部の他方の端面に一方の端面が接続されている円筒であることを特徴とする請求項１に記載する放電ランプ用電極。
ニッケル、モリブデン、ニオブのいずれかが主成分であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載する放電ランプ用電極。
３重量％以下のニッケル、２重量％以下の銅または０．３重量％以下の鉄を含んでいるタングステンからできていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載する放電ランプ用電極。
上記放電用電極部は、窒化ニオブまたは酸化ジルコニウムにより被覆されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載する放電ランプ用電極。