JP2008277091A - 放電灯の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光管内の酸化物除去が容易かつ確実に行なえるとともに、電極間距離が高精度となる放電灯の製造方法を得る。
【解決手段】バルブ３の両側に端部が開口した第１保持管４と第２保持管５とを一体的に連結してなる発光管体２を設け、前記第１保持管４に第１電極６および第１アウタリード１０を接続する第１導電体８を気密に嵌合固着し、前記第２保持管５の内端部に第２電極７および第２アウタリード１１を接続する第２導電体９を通気可能に嵌合させ、前記第２保持管５の外端部に第２アウタリード１１に接続される第３アウタリード１３を接続する栓体１２を気密に嵌合固着し、前記第２保持管５であってかつ前記第２導電体９と栓体１２との間に枝管１５を連結し、該枝管１５から前記バルブ３内に発光薬を供給した後、前記第２導電体９を前記第２保持管５に気密に固着する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車のヘッドライト、ファイバースコープ、露光用の光源等に使用される放電灯に関し、特に該放電灯の製造方法に関するものである。

従来の技術として、長手方向中心部にチップレスバルブを成形した発光管部材を設け、該発光管部材の一端部に第１電極マウントを封着し、該第１電極マウント封着後、バルブ内にＨｇや金属ハロゲン化物等の放電始動用薬品を封入する一方、対向する第２電極マウントを発光管部材の他側から挿入し、これを電極間距離を合わせて発光管部材の内壁に自己保持し、発光管部材の他側から発光管部材内を排気した後、該他側から始動用希ガスを発光管部材内に封入し、発光管部材内を外部から隔離させた後、封入された希ガスを冷却し、液化あるいは固化させた状態で発光管部材の他側に挿入した第２電極マウントを該発光管部材の他側に機密に封着するようにしたものがあった。

近年、自動車のヘッドライト用として放電灯が注目されている。このため、放電灯の寿命特性の改善（長寿命化）、生産性の改善が必要となっている。これを達成するためには、放電灯の製造過程でバルブ内の酸化物を簡素な手段で確実に除去するとともに、電極間距離のバラツキを少なくする必要がある。しかしながら、従来の製造方法では、発光管部材の他側に第２電極マウントを仮止め（自己保持）し、発光管部材の該他側から発光管部材内を排気したり、該他側から発光管部材内に始動用希ガスを封入したりしていたため、高真空雰囲気中でのバルブ内の酸化物、不純物等を効果的に除去（洗浄）することが難しく、また、製造過程で電極間距離のバラツキが発生し易くなるものであった。
特開平６−２９０７４８号公報

本発明は、放電灯の寿命特性に悪影響を及ぼす発光管内の酸化物、不純物等の除去が容易かつ確実に行なえるとともに、電極間距離のバラツキが低減できる放電灯の製造方法を得ることを目的とする。

請求項１に係る発明は、バルブの両側に端部が開口した第１保持管と第２保持管とを一体的に連結してなる発光管体を設け、前記第１保持管に第１電極および第１アウタリードを接続する第１導電体を気密に嵌合固着し、前記第２保持管の内端部に第２電極および第２アウタリードを接続する第２導電体を通気可能に嵌合させ、前記第２保持管の外端部に第２アウタリードに接続される第３アウタリードを接続する栓体を気密に嵌合固着し、前記第２保持管であってかつ前記第２導電体と栓体との間に枝管を連結し、該枝管から前記バルブ内に発光薬を供給した後、前記第２導電体を前記第２保持管に気密に固着する構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、前記枝管からバルブ内に放電用洗浄薬を供給し、第１アウタリード及び第３アウタリードに通電して第１電極、第２電極間で放電させ、バルブ内の酸化物を除去した後、前記枝管からバルブ内に発光薬を供給するようにしたものである。
請求項３に係る発明は、前記枝管からバルブ内に洗浄薬を供給して該バルブ内を洗浄した後、前記枝管からバルブ内に発光薬を供給するようにしたものである。
請求項４に係る発明は、前記第１導電体と第１保持管、及び栓体と第２保持管とをそれぞれハウスキーピングシール（ピンチシール）方式で気密にシールし、第２導電体と第２保持管とを真空シール方式で気密にシールしたものである。

本願発明は、発光管体の両端部が第１導電体及び栓体によって密閉されることになる。また、前記第１導電体が第１電極および第１アウタリードを保持し、前記栓体が第３アウタリードを接続するとともに、第２アウタリードを介して第２電極を位置決めすることになる。このため、枝管からバルブ内の排気、該バルブ内への薬の供給を行なう際に、電極への衝撃、及び負荷が少なくなって電極間距離が変動し難くなるとともに、該電極間距離が変動した際には第２アウタリード部位の第２保持管を加熱・軟化させることによって前記電極間距を容易に調節することができる。また、枝管からバルブ内に放電用洗浄薬を供給し、第１アウタリード及び第３アウタリードに通電して第１電極、第２電極間で放電させ、バルブ内の酸化物を除去することができる。また、第２導電体を第２保持管に気密に固着する際に、枝管から排気して発光管体内を負圧にするとともに、第２保持管を加熱軟化させることにより、第２保持管の内端部を第２導電体を介して高気密にシール（真空シール）することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図面において、図１〜図８は本発明の基本的な製造工程を示し、図１はバルブ内の気体を排気している状態の断面正面図、図２はバルブ内に放電用洗浄薬を供給している状態の断面正面図、図３はバルブ内を放電洗浄している状態の断面正面図、図４は洗浄したバルブ内の気体を排気している状態の断面正面図、図５はバルブ内に発光薬を供給している状態の断面正面図、図６は第２導電体を第２保持管に封着している状態の断面正面図、図７は栓体を除去した状態の断面正面図、図８は完成した放電灯の一部断面正面図である。

図８において、１は自動車のヘッドライト、ファイバースコープ、露光用の光源等に使用される放電灯であり、第１電極６、及び第２電極７を対向させて収容したバルブ３内に、キセノンガス及び水銀等の発光薬を封入し、両端部に設けた口金２０を介して第１電極６及び第２電極７に通電し、該第１電極６、第２電極７間で放電させて前記発光薬を発光させるようになっている。

前記放電灯１は以下の如くして製造される。即ち、図１に示すように、石英ガラスにより、長手方向中心部に球状のバルブ３を、該バルブ３の両側に小径かつ筒状の第１保持管４及び第２保持管５を一体に有する発光管体２を形成する。前記第１保持管４及び第２保持管５は外端が開口され、第１保持管４の外端から該第１保持管４内に第１電極６、第１導電体８、および第１アウタリード１０を順次挿通し、第２保持管５の外端から該第２保持管４内に第２電極７、第２導電体９、第２アウタリード１１、気密シール用モリブデン箔等からなる栓体１２、および第３アウタリード１３を順次挿通する。

前記第１電極６、第１導電体８、および第１アウタリード１０は互いに接続されており、第１電極６をバルブ３内に規定量突出させるとともに、第１アウタリード１０の外端部を第１保持管４から外部に露出させ、この状態で第１保持管４の第１導電体８部位をバーナーＢにより加熱・軟化させ、この部を挟持具により挟持して気密に固着、即ちハウスキーピングシール（ピンチシール）方式で気密にシールする。

前記第２電極７、第２導電体９、第２アウタリード１１、栓体１２、および第３アウタリード１３は互いに接続されており、第２電極７をバルブ３内に規定量突出させて前記第１電極６に対して規定量間隙を保持して該第１電極６に対面させるとともに、第３アウタリード１３の外端部を第２保持管５から外部に露出させ、この状態で第２保持管５の栓体１２部位をバーナーＢにより加熱・軟化させ、この部を挟持具により挟持して気密に固着、即ちハウスキーピングシール（ピンチシール）方式で気密にシールする。

前記第２保持管５の、第２導電体９と栓体１２との間に枝管１５を連結する。本例では、前記枝管１５の端部を、切換弁１６を介して吸引管１７と薬供給管１８とに接続する。この状態で図１に示すように、切換弁１６を操作して枝管１５を吸引管１７側に連通させ、バルブ３内を負圧にする。次いで図２に示すように、前記切換弁１６を切り換えて枝管１５を薬供給管１８側に連通させ、該薬供給管１８、枝管１５を介してバルブ３内に放電用洗浄薬、例えばアルゴンガス及びキセノンガスを供給する。

次いで、図３に示すように、第１アウタリード１０及び第３アウタリード１３に通電して第１電極６、第２電極７間でガス放電Ｓさせ、該放電による熱エネルギーにて電極表面の微量酸化物、不純物等、放電灯の寿命特性に悪影響を及ぼす物質を除去する。また、洗浄により除去する際には、薬供給管１８からアルカリ金属蒸気をバルブ３内に供給し、ガラス内面、電極表面等の洗浄を行なう。なお、放電灯の寿命特性をより向上させるために、前記ガス放電による微量酸化物、不純物等の除去と前記アルカリ金属蒸気による洗浄との双方を行なうようにしてもよい。

次いで、図４に示すように、切換弁１６を切り換えて枝管１５を吸引管１７側に連通させ、バルブ３内を負圧にした後、図５に示すように、切換弁１６を切り換えて枝管１５を薬供給管１８側に連通させ、該薬供給管１８、枝管１５を介してバルブ３内に発光薬、例えばキセノンガス、水銀等を供給する。

次いで、図６に示すように、前記切換弁１６を切り換えて枝管１５を吸引管１７側に連通させ、バルブ３内を負圧にした状態で第２保持管５の第２導電体９部位をバーナーＢにより加熱・軟化させ、この部を前記負圧力によって第２導電体９に圧着させて気密にシール、即ち真空シールした後、第２保持管５を第２アウタリード１１の基部側を同図の仮想線Ｌに沿って切断し、図７に示すように、前記第２アウタリード１１の端部を外部に露出させる。

なお、前記第２保持管５の第２導電体９部位のシールは、切換弁１６により枝管１５を閉塞し、第２保持管５を除く発光管体２を液体窒素を貯留した冷却槽に収容（浸す）して冷却し、該冷却によってバルブ３内を負圧にし、この状態で第２導電体９部位をバーナーにより加熱・軟化させ、この部を前記負圧力によって第２導電体９に圧着させて気密にシール、即ち真空シールするようにしてもよい。そして、図８に示すように、第１、第２保持管４，５の端部に、第１アウタリード８及び第２アウタリード１１通電用の口金２０を取付けて放電管１を完成させる。

バルブ内の気体を排気している状態の断面正面図である。 バルブ内に放電用洗浄薬を供給している状態の断面正面図である。 バルブ内を放電洗浄している状態の断面正面図である。 洗浄したバルブ内の気体を排気している状態の断面正面図である。 バルブ内に発光薬を供給している状態の断面正面図である。 第２導電体を第２保持管に封着している状態の断面正面図である。 栓体を除去した状態の断面正面図である。 完成した放電灯の一部断面正面図である。

符号の説明

１ 放電灯
２ 放電管体
３ バルブ
４ 第１保持管
５ 第２保持管
６ 第１電極（陽極）
７ 第２電極（陰極）
８ 第１導電体
９ 第２導電体
１０ 第１アウタリード
１１ 第２アウタリード
１２ 栓体
１３ 第３アウタリード
１５ 枝管
１６ 切換弁
１７ 吸引管
１８ 薬供給管
２０ 口金

Claims (4)

1. バルブ（３）の両側に端部が開口した第１保持管（４）と第２保持管（５）とを一体的に連結してなる発光管体（２）を設け、前記第１保持管（４）に第１電極（６）および第１アウタリード（１０）を接続する第１導電体（８）を気密に嵌合固着し、前記第２保持管（５）の内端部に第２電極（７）および第２アウタリード（１１）を接続する第２導電体（９）を通気可能に嵌合させ、前記第２保持管（５）の外端部に第２アウタリード（１１）に接続される第３アウタリード（１３）を接続する栓体（１２）を気密に嵌合固着し、前記第２保持管（５）であってかつ前記第２導電体（９）と栓体（１２）との間に枝管（１５）を連結し、該枝管（１５）から前記バルブ（３）内に発光薬を供給した後、前記第２導電体（９）を前記第２保持管（５）に気密に固着したことを特徴とする放電灯の製造方法。
2. 枝管（１５）からバルブ（３）内に放電用洗浄薬を供給し、第１アウタリード（１０）及び第３アウタリード（１３）に通電して第１電極（６）、第２電極（７）間で放電させ、バルブ（３）内の酸化物を除去した後、前記枝管（１５）からバルブ（３）内に発光薬を供給したことを特徴とする請求項１記載の放電灯の製造方法。
3. 枝管（１５）からバルブ（３）内に洗浄薬を供給して該バルブ（３）内を洗浄した後、前記枝管（１５）からバルブ（３）内に発光薬を供給したことを特徴とする請求項１記載の放電灯の製造方法。
4. 第１導電体（８）と第１保持管（４）、及び栓体（１２）と第２保持管（５）とをそれぞれハウスキーピングシール方式で気密にシールし、第２導電体（９）と第２保持管（５）とを真空シール方式で気密にシールしたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の放電灯の製造方法。

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