JP2009004205A - Coil-wound electrode manufacturing method, electrode mount manufacturing method, and discharge lamp manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の前照灯などに使用されるコイル巻装電極、電極マウント及び放電ランプの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a coil wound electrode, an electrode mount, and a discharge lamp manufacturing method used for automobile headlamps and the like.
放電ランプは、例えば特開2005−339999号公報(以下、特許文献1)に記載のようなランプであり、内部に放電媒体が封入された放電部の両端に封止部が形成され、その封止部には電極マウントが封着された構成となっている。このような放電ランプでは、点灯・消灯時に電極が熱伸縮することによって封止部に強い歪が生じ、これが原因でクラックリークが発生することがある。そこで、封止部の歪を緩和するために、電極軸にコイルを巻装するのが有効である。 The discharge lamp is, for example, a lamp described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-339999 (hereinafter referred to as Patent Document 1). Sealing portions are formed at both ends of a discharge portion in which a discharge medium is sealed. An electrode mount is sealed to the stopper. In such a discharge lamp, the electrode is thermally expanded and contracted during lighting and extinguishing, so that a strong distortion is generated in the sealing portion, and this may cause a crack leak. Therefore, it is effective to wind a coil around the electrode shaft in order to alleviate the distortion of the sealing portion.
しかし、電極軸にコイルを巻装する工程は、非常に困難な工程である。すなわち、コイルは寸法の小さなものであるため、コイルを巻装する位置精度の管理などに高度な技術を必要であり、また、コイルを電極の所望の位置に巻装することができても、そのコイル巻装電極を放電ランプに組み込むまでに、コイルの位置ズレが発生しないようにしなければならない。そこで、この問題を解決するために、特開平10−269941号公報(以下、特許文献2)では、コイルの一端部に脚部を延出形成し、その脚部と金属箔とを溶接する方法が提案がされているが、この方法では金属箔と封止部の封着性が低下したりするなどの問題があり、好適な方法ではない。 However, the process of winding the coil around the electrode shaft is a very difficult process. That is, since the coil is small in size, it requires a high level of technology to manage the positional accuracy for winding the coil, and even if the coil can be wound at a desired position on the electrode, Before the coil-wound electrode is incorporated into the discharge lamp, it is necessary to prevent the coil from being displaced. In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-269941 (hereinafter referred to as Patent Document 2) discloses a method in which a leg is extended and formed at one end of a coil, and the leg is welded to a metal foil. However, this method has problems such as a decrease in the sealing property between the metal foil and the sealing portion, and is not a suitable method.
本発明の目的は、位置ズレが発生しにくいコイル巻装電極、電極マウント及び放電ランプの製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a coil-wound electrode, an electrode mount, and a discharge lamp, which are less likely to be misaligned.
上記目的を達成するために、本発明のコイル巻装電極の製造方法は、内径がr1のコイルを配置する工程と、外径がRの電極(R<r1)を前記コイルの途中まで挿入する工程と、前記電極が挿入されていない前記コイル部分を押さえ手段によって押さえ、縮径部を形成する工程と、前記縮径部を含む前記コイル部分に前記電極を挿入する工程とを具備する。 In order to achieve the above object, the method of manufacturing a coil-wound electrode according to the present invention includes a step of arranging a coil having an inner diameter r1, and an electrode having an outer diameter R (R <r1) inserted halfway through the coil. And a step of pressing the coil portion in which the electrode is not inserted with a pressing means to form a reduced diameter portion, and a step of inserting the electrode into the coil portion including the reduced diameter portion.
本発明によれば、位置ズレが発生しにくいコイル巻装電極、電極マウント及び放電ランプの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the coil winding electrode which is hard to generate | occur | produce position shift, an electrode mount, and a discharge lamp can be provided.
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の放電ランプの一実施形態である放電ランプの製造方法について、図面を参照して説明する。まずは、図1を参照して、本発明の放電ランプの構造について説明する。
(First embodiment)
Below, the manufacturing method of the discharge lamp which is one Embodiment of the discharge lamp of this invention is demonstrated with reference to drawings. First, the structure of the discharge lamp of the present invention will be described with reference to FIG.
放電ランプは、耐熱性と透光性を具備した材料、たとえば石英ガラスからなる気密容器1を有する。気密容器1はランプ軸方向に細長い形状であって、その略中央部に略楕円形の放電部11が形成されている。放電部11の両端部には、板状の封止部12a、12bが形成されている。
The discharge lamp has an airtight container 1 made of a material having heat resistance and translucency, for example, quartz glass. The hermetic container 1 has an elongated shape in the lamp axis direction, and a substantially
放電部11の内部には、放電空間14が形成されている。放電空間14には、金属ハロゲン化物2及び希ガスとからなる放電媒体が封入されている。金属ハロゲン化物2としては、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化亜鉛、臭化インジウム、希ガスとしては、キセノンが封入されている。なお、本放電ランプでは水銀は封入されていない。
A discharge space 14 is formed inside the
封止部12a、12bの内部には、電極マウント3a、3bが封止されている。その封止された状態を図2及び図3に示す。この電極マウント3a、3bは、金属箔3a1、3b1、コイル巻装電極(電極3a2、3b2、コイル3a3、3b3)、外部リード線3a4、3b4を一体的に構成してなる。
The
金属箔3a1、3b1、例えば、モリブデンからなる薄い金属板である。その幅は1.2〜1.8mm、長さは6.2〜6.8mm、厚さは15〜25μmである。また、幅方向の両端は、端部の厚みが中央部よりも細い、いわゆるナイフエッジ形状になっている。 Metal foil 3a1, 3b1, for example, a thin metal plate made of molybdenum. The width is 1.2 to 1.8 mm, the length is 6.2 to 6.8 mm, and the thickness is 15 to 25 μm. Further, both ends in the width direction have a so-called knife edge shape in which the thickness of the end portion is thinner than that of the central portion.
電極3a2、3b2は、タングステンに酸化トリウムをドープしたトリエーテッドタングステン電極であり、その直径Rは0.35〜0.39mmである。その基端側は金属箔3a1、3b1の放電部11側の端部に接続され、先端側は放電空間14内で所定の電極間距離を保って、互いの先端同士が対向するように配置されている。
The electrodes 3a2 and 3b2 are triated tungsten electrodes obtained by doping tungsten with thorium oxide, and the diameter R thereof is 0.35 to 0.39 mm. The base end side is connected to the end portion of the metal foils 3a1, 3b1 on the
コイル3a3、3b3は、例えば、ドープタングステンからなり、封止部12a、12bに封着された電極3a2、3b2の軸部の軸周りに螺旋状に巻かれている。ただし、金属箔3a1、3b1と接続された電極3a2、3b2の軸部分にはコイル3a3、3b3を巻装しておらず、箔端から0〜1.0mmだけ距離をあけて放電空間14方向に巻装している。なお、このコイルの仕様は、巻径(コイル内径)r1は0.36〜0.40mm、全長は2.0〜4.0mm、コイル径r’は40〜80μm、コイル間距離d1は0.090〜0.240mm、コイルピッチは150〜400%程度である。
The coils 3a3 and 3b3 are made of, for example, doped tungsten, and are spirally wound around the shafts of the electrodes 3a2 and 3b2 sealed by the sealing
外部リード線3a4、3b4は、例えば、モリブデンからなり、放電部11に対して反対側の金属箔3a1、3b1の端部に接続されている。そして、外部リード線3a4、3b4の他端側は、封止部12a、12bの外部に延出している。
The external lead wires 3a4 and 3b4 are made of, for example, molybdenum, and are connected to end portions of the metal foils 3a1 and 3b1 on the opposite side to the
前端側に延出したリード線3b4には、L字状のサポートワイヤ3cの一端が接続されている。その管軸と平行しているサポートワイヤ3cには、スリーブ4が被覆されている。
One end of an L-shaped support wire 3c is connected to the lead wire 3b4 extending to the front end side. A
上記で構成された気密容器1の外側には、紫外線遮断性を有する筒状の外管5が、管軸に沿って気密容器1と同心状に設けられている。それらの接続は、気密容器1と外管5の両端同士を溶着することにより行なわれている。そして、気密容器1を内部に覆った状態の外管5の一端には、ソケット6が接続されている。これらの接続は、保持具7によって行なわれている。 On the outside of the airtight container 1 configured as described above, a cylindrical outer tube 5 having ultraviolet blocking properties is provided concentrically with the airtight container 1 along the tube axis. These connections are made by welding both ends of the airtight container 1 and the outer tube 5 together. A socket 6 is connected to one end of the outer tube 5 that covers the airtight container 1. These connections are made by the holder 7.
ここで、コイル巻装電極の製造方法について、図4〜8を用いて詳しく説明する。それぞれの図において、(a)は側面図、(b)は正面図である。 Here, the manufacturing method of a coil winding electrode is demonstrated in detail using FIGS. In each figure, (a) is a side view and (b) is a front view.
まず、図4のように、V字の溝部811が形成された載置台81に、そのV字部分に外周面が接触するようにコイル3a3を配置する。次に、コイル3a3の内径r1よりも直径Rが小さい電極3a2(例えば、R=0.37mm、r1=0.38mm)の一端を保持手段(図示なし)により保持し、図5のように、コイル3a3の開口端から電極3a2を挿入していく。その際、ガラス製の押さえ板82をコイル3a3の上部に接触するように配置してコイル3a3が動かないように固定した状態にし、さらに電極3a2を周方向(望ましくは、コイル3a3の螺旋方向と同一の周方向)に回転させながらコイル3a2に挿入することで、電極3a2のコイル3a3への挿入を容易、かつ不具合なく行うことができる。なお、この挿入工程では、電極3a2はコイル3a3の途中、例えば全長に対して半分程度の長さまで挿入する。
First, as shown in FIG. 4, the coil 3a3 is arranged on the mounting table 81 on which the V-
次に、図6のように、押さえ板82をコイル3a3の上部から除いたのち、電極3a2が挿入されていないコイル3a3部分の上部を押さえ棒83で押さえて縮径部3a31を形成する。この縮径部3a31は、図7に示したように、コイル3a3の主に上半分が楕円状、具体的には上部は縮径、側部は多少拡張した形状となる。なお、縮径工程における押さえ棒83の圧力は、少なくとも縮径部3a31の内径r2が直径Rよりも小さくなる程度の加減であればよい。
Next, as shown in FIG. 6, after the
そして、縮径部3a31を含むコイル3a3部分の上部に押さえ板82を再度配置したのち、途中まで挿入した電極3a3を周方向に回転させながら、コイル3a3の端部まで挿入していくことにより、コイル巻装電極が得られる。このとき、縮径部3a31を電極3a2が通過する際には、縮径部3a31の内径r2は電極3a2の直径Rよりも小さいために、縮径部3a31には外側に拡張する方向に力が加わり内径が広がる。しかし、その内径の広がりは電極3a2の直径Rまでにとどまるとともに、縮径部3a31は電極3a2方向に戻ろうとする力が発生する。そのため、電極3a2の外面と縮径部3a31の内面との接触状態が強固となり、コイルの位置ズレ等の発生を防止することができる。
And after arrange | positioning the holding | pressing
次に、上記方法で製造したコイル巻装電極を特開2006−196267号公報の図3の方法により、電極マウントに組み立てた。その際、コイルの位置ズレ等が発生することなく、電極3a2の所定の箇所にコイル3a3が位置した電極マウント3aを得ることができた。
Next, the coil-wound electrode manufactured by the above method was assembled into an electrode mount by the method of FIG. 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-196267. At that time, the
次に、電極マウント3a、3bを組み込み、放電ランプを完成させる工程について説明する。図9は放電ランプの一方の封止部の製造方法について説明するための図、図10は放電ランプの他方の封止部の製造方法について説明するための図である。 Next, a process of incorporating the electrode mounts 3a and 3b and completing the discharge lamp will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining a manufacturing method of one sealing portion of the discharge lamp, and FIG. 10 is a diagram for explaining a manufacturing method of the other sealing portion of the discharge lamp.
まず、周知の方法により放電部11が形成された容器1’を図9(a)のように縦に配置し、容器1’下側の開口端から電極マウント3aを封止部形成予定部12a’まで挿入する。そして、(b)のように封止部形成予定部12a’をバーナー91で加熱してガラスを軟化させたのち、(c)のようにピンチャー92でピンチすることにより、(d)のように封止部12aが形成される。
First, the container 1 ′ in which the
次に、容器1’上側の開口端から図10(a)のように電極マウント3bを封止部形成予定部12b’まで挿入する。そして、(b)のように開口端に排気・ガス導入装置93を装着して、容器1’の内部を真空引きしたのち、キセノン等を封入する。そして、(c)のように遮蔽板94を放電部11近傍に配置し、放電部11を冷却ノズル95から液体窒素を放出して放電部11を冷却しながら、封止部形成予定部12b’をバーナー96で加熱する。そして、封止部形成予定部12b’のガラスが軟化したら、(d)のようにピンチャー97でピンチすることにより、(e)のように封止部12bが形成され、気密容器1が完成する。
Next, as shown in FIG. 10A, the
以上のように製造された放電ランプでは、途中、コイル3a3、3b3の位置がズレたり、完全に外れたりする不具合は発生しなかった。また、コイル3a3、3b3の位置精度がよく、軸リークに対して安定した効果を得ることができた。 In the discharge lamp manufactured as described above, there was no problem that the positions of the coils 3a3 and 3b3 were shifted or completely disconnected during the process. Further, the positional accuracy of the coils 3a3 and 3b3 was good, and a stable effect against the axial leak could be obtained.
ここで、本実施の形態の方法、コイルの縮径工程を行わない方法、コイルを固定せずに電極の挿入工程を行う方法の3つの方法によって、コイル巻装電極を各100本作成し、それを図9、10の工程を経て放電ランプに組み込んだときの不具合の発生状況について検証する試験を行った。その結果、本実施の形態の方法ではコイルの位置ズレやコイル外れ等の不具合発生率は1%、コイルの縮径工程を行わない方法では20%、コイルを固定せずに電極の挿入工程を行う方法では50%であり、本実施の形態の方法が最も優れていることが確認された。 Here, 100 coil-wound electrodes were created for each of the three methods of the method of the present embodiment, the method of not performing the coil diameter reduction step, and the method of performing the electrode insertion step without fixing the coil, A test was conducted to verify the state of occurrence of defects when it was incorporated into a discharge lamp through the steps of FIGS. As a result, in the method of the present embodiment, the defect occurrence rate such as coil misalignment and coil disengagement is 1%, and in the method not performing the coil diameter reduction process, the electrode insertion process is performed without fixing the coil. The method performed was 50%, and it was confirmed that the method of the present embodiment is the most excellent.
なお、本実施の形態の方法においては、作業性が向上するという効果も得ることができる。すなわち、放電ランプに用いられるコイルはその寸法がとても小さいため、コイルの方向等を管理することは非常に困難である。例えば、コイルの一部にあらかじめ本発明のような縮径部を作成した場合、電極の挿入しやすさを考慮すると縮径部をコイルの電極挿入工程における出口側に配置する必要があるが、縮径部は目視でも確認できない程度であるのでコイルの配置方向を毎回管理するのは大きな手間である。これに対し、本実施の形態の方法では、コイルの配置方向に関係なく、コイルの位置ズレの少ないコイル巻装電極を得られるので非常に作業性が高い。 In addition, in the method of this Embodiment, the effect that workability | operativity improves can also be acquired. That is, since the coil used for the discharge lamp has a very small size, it is very difficult to manage the direction of the coil. For example, when a reduced diameter portion like the present invention is created in advance in a part of the coil, it is necessary to arrange the reduced diameter portion on the outlet side in the coil electrode insertion process in consideration of ease of electrode insertion. Since the diameter-reduced portion cannot be visually confirmed, it is a great effort to manage the coil arrangement direction every time. On the other hand, in the method of the present embodiment, since the coil winding electrode with little positional deviation of the coil can be obtained regardless of the arrangement direction of the coil, the workability is very high.
したがって、本実施の形態では、内径がr1のコイル3a3を配置する工程と、外径がRの電極3a2(R<r1)をコイル3a3の途中まで挿入する工程と、電極3a2が挿入されていないコイル3a3部分を押さえ棒83によって押さえ、縮径部3a31を形成する工程と、縮径部3a31を含むコイル3a3部分に電極3a2を挿入する工程とを具備するコイル巻装電極の製造方法により、コイルの位置ズレの生じにくいコイル巻装電極を提供できるため、ランプ完成するまで所定の位置精度を保たれ、放電ランプにおいては軸リークに対して安定した効果を得ることができる。また、コイルの配置方向の管理が必要ないため、作業性の向上を図ることができる。なお、コイル3a3の縮径工程では、縮径部3a31の内径をr2としたとき、r2<Rになるように押さえ棒83によってコイル3a3部分を押さえることで、電極3a2と縮径部3a31の接触状態を強固にすることができる。
Therefore, in the present embodiment, the step of arranging the coil 3a3 having the inner diameter r1, the step of inserting the electrode 3a2 having the outer diameter R (R <r1) halfway through the coil 3a3, and the electrode 3a2 are not inserted. A coil winding electrode manufacturing method comprising: a step of pressing the coil 3a3 portion with a
また、電極3a2の挿入工程では、コイル3a3をV字の溝部811と押さえ板82により固定した状態で、電極3a3を周方向に回転させながらコイル3a2への挿入が行われることにより、コイル3a3に電極3a2を容易に挿入することができる。
In addition, in the step of inserting the electrode 3a2, the coil 3a3 is inserted into the coil 3a2 while rotating the electrode 3a3 in the circumferential direction in a state where the coil 3a3 is fixed by the V-shaped
(第2の実施の形態)
図11は、本発明の第2の実施の形態のコイル巻装電極の製造方法に用いるコイルについて説明するための図である。これ以降の実施の形態の各部については、第1の実施の形態のコイル巻装電極の製造方法の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 11 is a diagram for explaining a coil used in the method of manufacturing a coil-wound electrode according to the second embodiment of the present invention. About each part of embodiment after this, the same part as each part of the manufacturing method of the coil winding electrode of 1st Embodiment is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted.
本実施の形態では、端部付近に内径r1よりも小さい内径r3の小径部3a32があらかじめ形成されたコイル3a3を用いる。そして、図8と同様に外径がRの電極3a2(R<r1、R>r3)をコイル3a3の開口端から挿入する電極挿入工程を行うことにより、位置ズレの生じにくいコイル巻装電極を得ることができる。その際、電極3a2のコイル3a3への挿入しやすさを考慮すると、コイル3a3の配置工程では、電極3a2の挿入工程の際に小径部3a32が出口側に位置するように配置するのが望ましい。ここで、本実施の形態のようなコイルは、線状の金属線を螺旋状に形成する際に、一部だけ小さな内径となるように形成することにより得ることができ、その小径部3a32の形状は真円、楕円などを選択できる。 In the present embodiment, a coil 3a3 in which a small diameter portion 3a32 having an inner diameter r3 smaller than the inner diameter r1 is formed in the vicinity of the end portion is used. Then, similarly to FIG. 8, an electrode insertion step of inserting the electrode 3a2 (R <r1, R> r3) having an outer diameter R from the opening end of the coil 3a3 is performed, so that a coil-wound electrode that is less likely to be misaligned is obtained. Obtainable. At this time, considering the ease of inserting the electrode 3a2 into the coil 3a3, it is desirable that the coil 3a3 is disposed so that the small-diameter portion 3a32 is positioned on the outlet side during the electrode 3a2 insertion step. Here, the coil as in the present embodiment can be obtained by forming a linear metal wire in a spiral shape so that only a part of the coil has a small inner diameter. As the shape, a perfect circle, an ellipse, etc. can be selected.
したがって、本実施の形態では、その一部に内径がr3の小径部3a32が形成されている、内径がr1のコイル3a3を配置する工程と、外径がRの電極3a2(R<r1、R>r3)をコイル3a3の開口端から挿入する工程とを具備するコイル巻装電極の製造方法により、コイルの位置ズレの生じにくいコイル巻装電極を提供できる。なお、小径部3a32を全長方向の端部付近に形成し、コイル3a3の配置工程では、小径部3a32を電極3a2の挿入工程における出口側に配置することにより、コイル3a3に電極3a2を容易に挿入することができる。 Therefore, in the present embodiment, the step of disposing the coil 3a3 having the inner diameter r1 in which the small diameter portion 3a32 having the inner diameter r3 is formed, and the electrode 3a2 having the outer diameter R (R <r1, R The coil-wound electrode that is less prone to positional deviation of the coil can be provided by the method of manufacturing a coil-wound electrode comprising the step of inserting> r3) from the opening end of the coil 3a3. The small diameter portion 3a32 is formed near the end in the full length direction, and in the step of arranging the coil 3a3, the small diameter portion 3a32 is arranged on the outlet side in the insertion step of the electrode 3a2, thereby easily inserting the electrode 3a2 into the coil 3a3. can do.
(第3の実施の形態)
図12は、本発明の第3の実施の形態のコイル巻装電極の製造方法に用いるコイルについて説明するための図である。
(Third embodiment)
FIG. 12 is a diagram for explaining a coil used in the method of manufacturing a coil-wound electrode according to the third embodiment of the present invention.
本実施の形態では、通常にコイル3a3を形成したあと、その端部付近の一部を変形させて短径方向の内径がr3である楕円状の小径部3a31を形成したコイル3a3を用いる。このコイル3a3を用いた場合、第2の実施の形態と同様の効果が得られる。また、小径部3a31を容易に形成することができる。 In the present embodiment, after the coil 3a3 is normally formed, a coil 3a3 is used in which a part near the end thereof is deformed to form an elliptical small-diameter portion 3a31 whose inner diameter in the minor axis direction is r3. When this coil 3a3 is used, the same effect as in the second embodiment can be obtained. Moreover, the small diameter part 3a31 can be formed easily.
したがって、本実施の形態では、第2の実施の形態と同様の効果が得られる。また、小径部3a31を容易に形成することができる。 Therefore, in the present embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained. Moreover, the small diameter part 3a31 can be formed easily.
1 気密容器
11 放電部
12a、12b 封止部
3a、3b 電極マウント
3a1、3b1 金属箔
3a2、3b2 電極
3a3、3b3 コイル
3a31 縮径部
3a32 小径部
3a4、3b4 外部リード線
81 載置台
811 溝部
82 押さえ板
83 押さえ棒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
外径がRの電極(R<r1)を前記コイルの途中まで挿入する工程と、
前記電極が挿入されていない前記コイル部分を押さえ手段によって押さえ、縮径部を形成する工程と、
前記縮径部を含む前記コイル部分に前記電極を挿入する工程とを具備することを特徴とするコイル巻装電極の製造方法。 Arranging a coil having an inner diameter of r1,
Inserting an electrode having an outer diameter R (R <r1) halfway through the coil;
Pressing the coil portion into which the electrode is not inserted by pressing means to form a reduced diameter portion; and
And a step of inserting the electrode into the coil portion including the reduced diameter portion.
外径がRの電極(R<r1、R>r3)を前記コイルの開口端から挿入する工程とを具備することを特徴とするコイル巻装電極の製造方法。 Arranging a coil having an inner diameter of r1, in which a small diameter portion having an inner diameter of r3 is formed in part;
And a step of inserting an electrode having an outer diameter R (R <r1, R> r3) from the open end of the coil.
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