JP2009521088A - 二重管放電ランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも二つのチューブ又はバルブを有する放電ランプが開示される。このランプは、特に、例えば自動車のヘッドランプに使用されるような高強度の放電ランプであり、アーク放電チャンバを囲む内側チューブ又はバルブと内側チューブ又はバルブを密閉して囲む外側チューブ又はバルブ（３０）を有し、少なくとも一つの端部において二つのチューブを固定又は取り付けるための少なくとも一つの２−ステップピンチング及び/又はロールオンプロセスを使用する簡単で信頼性のある方法で、前記外側チューブは又はバルブ（３０）の内側ボリュームは排気又はガスが充填され、第１のステップにおいては、前記固定は、前記外側チューブ（３０）の内側ボリュームと前記内側チューブ又はバルブの軸方向端部（８）の外側とのの間で、少なくとも実質的にランプの軸方向に前記内側ボリュームを排気又はガスを充填するための通路（２０）が残るようにして前記固定が行われ、第２のステップにおいて、第２のピンチング又はロールオンプロセスを実行することにより前記通路が密封して閉鎖される。

Description

本発明は、放電ランプ、特に自動車のヘッドランプに使用される高強度の放電ランプの製造方法に関し、放電ランプは、放電チャンバ（放電ベッセル）を囲む少なくとも一つの第１内側チューブ（又はバルブ）と、内側ボリュームと第１内側チューブを封止して囲む第２外側チューブを有し、前記第２外側チューブの内側ボリュームが排気又はガスが充填されている。

二重管放電ランプとすることは、いくつかの利点又は理由がある。ランプの効率を改善するところの放電ガスを囲む内側バルブの熱絶縁を別にして、外側バルブは機械的に内側バルブを保護し、周囲からの汚染が内側バルブ（バーナー）の高温領域に達することを防止することができる。外側チューブの他の目的は、例えば、もし、合成の又は他のＵＶに反応し易い材料が存在する場合、ランプの周囲をＵＶ線に対して保護するために放射する輻射線をフィルタリングすることを可能とすることである。

特に、自動車用のランプに使用するとき、第２チューブ内のボリュームはガス（又は空気）で満たされる。しかしながら、ランプを製造する間、外側チューブを加熱し、閉鎖するプロセスのため、ガスはかなりの水蒸気を含むことがあり得る。更に、加熱プロセスの設定に依存するため、ガスの圧力が確定しない。これらの両方の事実は、有害であり、例えば、保守、光束等のランプ特性に付加的に拡散する。従って、外側チューブ内のガス充填圧と同様に成分についても制御することが要請される。

米国特許出願 US 2004/0253897 A1(特許文献)は、二重管放電ランプの製造方法を開示しており、この方法では、横断するポンピングホールが、内側チューブの軸方向封止部分に続くスリーブ状の延長部内に、レーザにより形成される。ランプの外側チューブは、ポンピングホールを有する延長部において適宜の形状のロールによって固定され、このホールは外側チューブと内側チューブの間の空間に開口した状態を保つようにしている。スリーブ状延長部の軸方向開口端部に固定されるポンピングと充填システムにより、外側チューブと内側チューブの間の雰囲気はポンピングホールと延長部の内側ボリュームを介して排出される。この後、ポンピングホールは、例えば、更なる加熱及びロールにより、或いは、減圧下で局部的に加熱した後にホール内に材料を滴下することにより閉じられる。

しかしながら、スリーブ状の延長部を設け、内側チューブの封止部に隣接した近傍に横断するポンピングホールを形成することは、例えば、ホールを形成するときに過度の局部的温度差により破損する等、延長部及び/又は封止部に損傷を与えるというリスクを引き起こすために不利となると考えられている。
米国特許出願 US 2004/0253897 A1

本発明の目的は、より簡単な方法及び/又はランプの部品に損傷を与えるリスクを顕著に軽減することのできる、二重管放電ランプの製造方法を提供することにある。

上記の目的は、請求項１に記載の少なくとも第１の内側チューブと内側ボリュームと内側チューブを囲む第２外側チューブを備える放電ランプの製造方法によって解決され、この方法は、少なくとも一方の軸方向端部において両方のチューブを固定するための、少なくとも一つの２ステップのピンチング及び/又はロールオンプロセスを有し、第１のステップにおいて、前記固定が、前記第２外側チューブの内側ボリュームとランプの外側との間で、少なくともランプの実質的に軸方向に延び、前記内側ボリューム部が排気され、及び/又はガスが充填されるための通路が残るようにして行われ、第２のステップにおいて、前記通路が第２のピンチング又はロールオンプロセスを行うことにより密封状態に閉じられる。

この方法は、ランプのいかなる部分にも余分なホールを形成する必要がないという利点を有し、これによって、そのようなホールの形成によるランプの損傷のリスクがなくなる。更に、外側チューブに必要な混合ガスを充填する方法を簡単にすることができる。

従属請求項は本発明の有利な実施例を記載するものである。

請求項２から５は、どのようにして第１及び第２のステップが有利に行われるかを記載している。

請求項６は、外側チューブの内側ボリュームに充填する有利なステップを記載している。

請求項７及び８は前記通路を閉鎖するための有利なステップを開示している。

本発明は、更に、少なくとも第１内側チューブと内側ボリュームと内側チューブを囲む第２外側チューブとを有する本発明の方法によって製造される放電ランプに関するものである。

更なる実施例においては、本発明は、また、ピンチング又はロールオンプロセスを実行するためのピンチング又はロールオンブロックに関するものであり、このピンチング又はロールオンブロックは、ピンチング又はロールオンの半割体のそれぞれの開口領域に非対称的に延びる開口を有し、ピンチング又はロールオンブロックは、特に、本発明の方法に使用されるものである。

更なる本発明の詳細な説明と利点は図面を参照して記載される下記の好ましい実施例から明らかになるであろう。

図１は、二重管放電ランプの主部分の模式的軸方向断面図であり、
図２は、先行技術のピンチングブロックの模式的断面図であり、
図３は、二重管放電ランプの第１の軸方向端部の断面図であり、
図４は、二重管放電ランプの第２の軸方向端部の断面図であり、
図５は、本発明による第１のピンチングブロックの模式的断面図であり、
図６は、本発明による第２のピンチングブロックの模式的断面図である。

図１は第１内側チューブ１と、第１内側チューブ１を囲む第２外側チューブ３０を有する二重管放電ランプの主要部の長手方向の模式的断面を示す。

第1内側チューブ１は放電ガスを有する放電チャンバ２を囲んでいる。放電チャンバ内に延びている第１及び第２の電極３，４の対向する端部間においてガス放電アークが励起される。

第２外側チューブ３０は内側ボリューム３１を密封状態に囲み、そのボリュームはガス又は乾燥空気により充満され、或いは、内側ボリュームは排気される。更に、第２外側チューブ３０は、第１内側チューブ１を囲み、また同時に第１内側チューブ１の第１及び第２軸方向封止部５，６、前記第１及び第２封止部５，６の夫々から連続し、第２外側チューブ30内の内側ボリューム３１を通りランプの外側に至る第１及び第２軸方向延長部７，８を囲んでいる。

第１及び第２の電極３，４は第１及び第２の封止部５，６を夫々通過して延び、第１及び第２のフォイル９，１０を経てそれぞれ第１及び第２の導電体１１，１２に接続されており、これらの導電体は第１及び第２の延長部７，８を通して通常の外部電源（図示せず）と接続するためにランプの外部に引き出される。

このようなランプを製造するとき、第１内側チューブ１は、第１内側チューブ１を両方の端部で密封状態で閉じ、封止部分５，６内をフォイル９，１０を介してそれぞれ導電体１１，１２に接続するため、加熱又はピンチングプロセス及び/又は加熱及びロールオンプロセスを使用して製造される。

長手方向の開口５２を囲む関連するピンチングブロック５０，５１が図２にその断面が概略的に示されており、これにより、封止部５，６において、第１及び第２のピンチング（又はロールオン）領域Ｐ１，Ｐ２が、それぞれ、対応する平坦な断面と共に得られる。

次に、第１内側チューブ１は適宜の形状と大きさを持ち（例えば、円筒）、第１及び第２の軸方向端部を持つ第２外側チューブ３０の中に導入される。ランプの第１の軸方向端部において、第２外側チューブ３０の第１の端部は内側チューブ１の第１延長部７において他の加熱とピンチングプロセス及び/又は加熱とロールオンプロセスによって既知の方法で第３のピンチング又はロールオン領域Ｐ３を得るために封止状態に固定される。図3は図１の線Ａ−Ａからの断面を模式的に示し、これは第２外側チューブ３０の第１端部が封止状態で第１導電体１１が内部を通過する第１延長部７を囲んでいる状態を示している。

ランプの他端においては、第２外側チューブ３０の第２端部が、第４のピンチング又はロールオン領域Ｐ４において２つの連続するステップとして実行される加熱及びピンチングプロセス及び/又は加熱及びロールオンプロセスによって第２延長部８に封止状態で固定される。

このような第１のステップにおいては、上記の固定又は取り付けは、第２外側チューブ３０と第２延長部８との間の通路又は穴２０が開口した状態で、また、ランプの外側から内側ボリューム部３１内へ少なくとも軸方向に延びるようにして行われる。

その穴２０は図１（穴２０は図示されていない）の線Ｂ−Ｂからの断面図として図４に模式的に示されており、例えば、平坦な断面形状をしている。穴２０は、好ましくは、ロールオンプロセスにより形成され、このプロセスは、図５に断面が示されているように、第１のピンチングブロックの半割体に関して非対称的に延びる開口５３，５４を囲む、第1の改変された又は延長されたピンチングブロック５３，５４によって行われ、これによって、ロールオンにより、第１のピンチングブロック５３，５４は第２外側チューブ３０の第２端部を第２延長部８の周りで完全に閉じることなく、それらの間に穴２０が残った状態となる。

これを達成するため、第１のピンチングブロックは、開口20aがその領域に関して非対称的に第１ピンチングブロックの第1及び第２の半割体５３，５４内へ導入されるようにして形成される。図５に示されるように、第１半割第５３は第２半割体５４より、より小さい開口20aを有している。

第１のピンチングブロック５３，５４は、全体として少なくとも実質的に円形の第４のピンチング領域Ｐ４の断面が図４に従って得られるような開口を持つものが使用されることが好ましい。

開口20aの断面形状は、好ましくは、所望の穴２０の断面の形状と大きさを得るように、第２延長部８の断面に応じて選択される。特に、第２延長部８が第２封止部６に隣接する加熱とピンチングプロセス及び/又は加熱とロールオンプロセスによって形成又は予備形成されるときは、穴２０の断面の所望の形状及びサイズが高い信頼性で得ることができる。

引き続いて、内側ボリューム部３１は排気され、例えば、所望の混合ガス又は乾燥空気が穴２０を通して充填される。

これを実現するため、ランプは好ましくはスルース内に導入される。スルースを排気することにより、外側チューブ３０の内側ボリューム３１は排気される。次に、ランプはスルースから特定の圧力を持つ所望の混合ガスを含むチャンバに移される、これにより、ガスが外側チューブ３０の内側ボリューム３１内に入る。外側チューブ３０の内側ボリューム３１内の混合ガスと圧力を保つために、ランプは、穴２０が閉じられるまで、チャンバ内にとどめておくことが好ましい。このチャンバ内においては、外側チューブ３０は、加熱とピンチングプロセス及び/又は加熱とロールオンプロセスによる第２ステップによって完全に閉鎖される。

この第２のステップにより、穴２０は、図６に断面が模式的に示されるような開口５７を持つ第２ピンチングブロック５５，５６（特に、第３のピンチング又はロールオン領域Ｐ３におけるピンチングプロセス及び/又はロールオンプロセスに使用されてきた通常のロールオン装置）を使用して行われるロールオンプロセスによって完全に封止状態で封鎖され、これによって、局部的加熱及びロールオン（又は加熱とピンチング）により、第２外側チューブ３０の第２端部が、穴２０が封止され、それにより第４のピンチング又はロールオン領域Ｐ４が完了するようにして、第２延長部８の周りで完全に閉じられる。

この第２ステップの設定は、穴２０を閉じるのに必要なエネルギー量だけがロールオン領域に供給され、ランプの温度を最小値を超えて増加させることがないようにして適合されることが好ましい。これを達成するため、好ましくは、レーザ又はプラズマが第２のステップの熱源として使用される。

二重管放電ランプの主部分の模式的軸方向断面図である。 先行技術のピンチングブロックの模式的断面図である。 二重管放電ランプの第１の軸方向端部の断面図である。 二重管放電ランプの第２の軸方向端部の断面図である。 本発明による第１のピンチングブロックの模式的断面図である。 本発明による第２のピンチングブロックの模式的断面図である。

Claims (10)

1. 少なくとも第１の内側チューブと、内側ボリュームと前記内側チューブを囲む第２外側チューブを備える放電ランプの製造方法であって、少なくとも一方の軸方向端部において両方のチューブを固定するための、少なくとも一つの２−ステップのピンチング及び/又はロールオンプロセスを有し、第１のステップにおいて、前記固定が、前記第２外側チューブの内側ボリュームとランプの外側との間で、少なくともランプの実質的に軸方向に延び、前記内側ボリューム部が排気され、及び/又はガスが充填されるための通路が残るようにして行われ、第２のステップにおいて、前記通路が第２のピンチング又はロールオンプロセスを行うことにより密封状態に閉じられるようにした放電ランプの製造方法。
2. 前記第１のステップは、ブロックの半割体の開口領域へ非対称に延びる開口を囲む第１ピンチングブロック又はロールオンブロックによって行われる請求項１に記載の方法。
3. 前記第２のステップは、ブロックの半割体の開口領域へ対称的に延びる開口を囲む第２ピンチングブロック又はロールオンブロックによって行われる請求項１に記載の方法。
4. 前記第１のステップはピンチングプロセスである請求項１に記載の方法。
5. 前記第２のステップはロールオンプロセスである請求項１に記載の方法。
6. 前記第１のステップの後に、前記通路を閉じるための第２のステップを実行するため、ランプが、前記内側ボリュームを排気及び/又は前記内側ボリュームにガスを充填するためのチャンバ内に導入される請求項１に記載の方法。
7. 前記第２ステップにおいて、前記通路の閉鎖の信頼性を高めるために必要とされる範囲のみでロールオン領域が加熱される請求項１に記載の方法。
8. 加熱はレーザ又はプラズマバーナーにより行われる請求項７に記載の方法。
9. 少なくとも第１の内側チューブと、内側ボリュームと前記内側チューブを囲む第２の外側チューブとを有する放電ランプであって、前記放電ランプは、請求項１乃至８のいずれかの方法により製造される放電ランプ。
10. ピンチング又はロールオンプロセスを行うためのピンチング又はロールオンブロックであって、前記ピンチング又はロールオンブロックは、前記ピンチング又はロールオンブロックの半割体の開口領域に非対称に延びる開口を有し、前記ピンチング又はロールオンブロックは、請求項１乃至８のいずれかの方法に特に使用されるピンチング又はロールオンブロック。

Images