JP2774428B2 - 放電ランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベース前方にアークチ
ューブが配設された放電ランプ装置に係り、特にアーク
チューブを包囲する紫外線遮蔽用グローブを備えた放電
ランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のこの種の放電ランプ装置を
示しており、絶縁性ベース１の前方に通電路として作用
する一対のリードサポート２，３が突出し、このリード
サポート２，３によってアークチューブ４が支持されて
いる。ベース１の前面には、アークチューブ４を包囲す
る紫外線遮蔽用グローブ５が固定保持されて、アークチ
ューブ４から発生する人体に有害な波長域の紫外線をカ
ットするようになっている。グローブ５は、前端の閉塞
された硬質ガラス管の内側又は外側に紫外線遮蔽膜がコ
ーティングされたものであり、グローブ５をベース１に
確実に固定保持するために、ベース１の前面にカシメや
接着等の適宜手段によってセラミック製のディスク６を
固定し、このディスク６に無機系接着剤７によってグロ
ーブ５を接着するという構造となっている。即ち、灯具
構成部材の中には、高熱を受けるとＳｉが低分子シロキ
サンとして蒸散する素材によって構成されているものが
多々あり、この低分子シロキサンは高温となるアークチ
ューブの周りにおいて酸化され、ＳｉＯ₂となってアー
クチューブの表面に付着し、光量を著しく低下させる原
因となる。そこで高熱となるアークチューブ４をグロー
ブ５で包囲密閉し、灯室空間に漂っている低分子シロキ
サンが、酸化に適切な高温度雰囲気となるアークチュー
ブ近傍に接近できないようにして、アークチューブ４の
表面にＳｉＯ₂が折出して白濁するという不具合を防止
するようになっている。

【０００３】

【発明の解決しようとする課題】しかし前記した放電ラ
ンプ装置では、アークチューブ４が２本のリードサポー
ト２，３によって支持されており、構造が複雑である。
さらに紫外線遮断用グローブ５は、アークチューブ４お
よび２本のリードサポート２，３を包囲するに十分な大
きさが必要で、このことが放電ランプ装置を大型化する
一因となっていた。

【０００４】そこで図５に示されるように、アークチュ
ーブ４の後端部をベース１の前面に設けた凹部１ａで係
合支持させることにより、リードサポートが１本ですむ
ようにして、装置構造の簡潔化および装置のコンパクト
化を図った放電ランプ装置（特願平４−５４７０９号）
が提案された。しかし、図４に示す装置では、アークチ
ューブ後端部がベース側の係合凹部１ａにほとんど密着
するように係合されており、ガラス製アークチューブ４
と合成樹脂製ベース１の熱膨張率差に起因した熱応力に
よって、係合凹部１ａに係合しているアークチューブ後
端部が割れるおそれがあるとか、アークチューブ後端部
から直接伝達される高熱によって絶縁製ベース１ａ（特
に係合凹部１ａの周辺領域）が変性劣化し易いという、
耐久性の面での問題が生じた。

【０００５】本発明は前記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は構造が簡潔で、しかもコンパクトにして
耐久性に優れた放電ランプ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る放電ランプ装置においては、絶縁性ベ
ースの前方に延出する１本のリードサポートによりアー
クチューブ前端部を支持し、絶縁性ベース前面に開口す
るアークチューブ係合孔によりアークチューブの後端部
を係合支持し、絶縁性ベースの前方前後方向にアークチ
ューブを配設するとともに、アークチューブを包囲する
紫外線遮蔽用グローブを、絶縁性ベース前面に固定され
て前記アークチューブを貫通させた絶縁性ディスクによ
り固定保持した放電ランプ装置であって、前記アークチ
ューブを絶縁性ディスクにより支持させるとともに、前
記アークチューブ係合孔内のアークチューブと孔内壁間
にアークチューブ後端部を取り囲む断熱空気層を設ける
ようにしたものである。

【０００７】

【作用】アークチューブの支持に必要なリードサポート
は１本ですみ、それだけ部品点数が少ない。またリード
サポートが１本でよいため、アークチューブを包囲する
紫外線遮断用グローブがコンパクトとなる。また絶縁性
ベースのアークチューブ係合孔内において、アークチュ
ーブは孔内壁から離間しており、ガラス製アークチュー
ブと合成樹脂製ベースの熱膨張率差があっても両者が干
渉しない。またアークチューブ係合孔内のアークチュー
ブの回りに形成されている断熱空気層が、アークチュー
ブと係合孔内壁間の熱の伝達を妨げる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１および図２は本発明の第１の実施例を示すも
ので、図１は本発明の第１の実施例である放電ランプ装
置の斜視図、図２は同放電ランプ装置の縦断面図であ
る。

【０００９】これらの図において、放電ランプ装置は、
発光部であるアークチューブ１０と、アークチューブ１
０を支持するアークチューブホルダー２０と、アークチ
ューブ１０を包囲する紫外線遮蔽用のグローブ５０とか
ら主として構成されている。アークチューブ１０は、円
パイプ形状の石英ガラス管の端部寄りがピンチされて、
放電空間を形成する楕円体形状の密閉ガラス球１２の両
端部に横断面矩形状のピンチシール部１３ａ，１３ｂが
形成された構造で、密閉ガラス球１２内には始動用希ガ
ス，水銀及び金属沃化物が封入されている。放電空間内
にはタングステン製の放電電極１５ａ，１５ｂが対向配
置されており、放電電極１５ａ，１５ｂはピンチシール
部１３ａ，１３ｂに封着されたモリブデン箔１６ａ，１
６ｂに接続されている。ピンチシール部１３ａ，１３ｂ
の端部からはモリブデン箔１６ａ，１６ｂにそれぞれ接
続されたリード線１８ａ，１８ｂが導出し、リード線１
８ａは後述するリードサポート３６の前端部にスポット
溶接されている。一方、リード線１８ｂはピンチシール
部１３ｂに連成されたピンチシールされていない円筒型
の延出部１４を挿通して外部に延びて、後述するキャッ
プ型の端子２８に溶接されている。

【００１０】アークチューブホルダー２０は、後部に給
電用コード接続部２７が形成された合成樹脂製の絶縁性
ベース２１と、ベース２１の前部に固定一体化され、ア
ークチューブ１０の後端部及び紫外線遮蔽用グローブ５
０の後端開口部を支持するセラミック製のディスク３０
と、ディスク３０を貫通して前方に延出し、アークチュ
ーブ１０の前端部を支持する金属製のリードサポート３
６とから構成されている。

【００１１】絶縁性ベース２１の前面には、円周方向等
分３個所位置に挿着されたねじ３１によってセラミック
製のディスク３０が固定されている。このディスク３０
の中央には円孔３２が設けられており、アークチューブ
１０はこの円孔３２を貫通して絶縁製ベース２１の前面
に設けられたアークチューブ係合孔２４に係合してい
る。また円孔３２には無機系接着剤が装填されて、アー
クチューブ１０の後端部がディスク３０の円孔３２によ
って固定支持されるとともに、アークチューブ後端部が
係合する係合孔２４は、アークチューブ後端延出部１４
より一回り大きい大きさに形成されて、延出部１４が係
合孔２４の内壁と全く接触しない構造となっている。

【００１２】即ち、電極１５ａ、１５ｂ間の放電により
アークチューブ１０が高温となるため、アークチューブ
後端延出部１４も高温となり、合成樹脂製の絶縁性ベー
ス２１は高熱の影響を受け易い。しかしアークチューブ
係合孔２４がアークチューブ後端延出部１４より大きく
されてアークチューブ後端部回りに断熱空気層が形成さ
れるとともに、ベース前面に係合孔２４に連なる凹部
（ねじ３１の挿着孔周縁部がベース前面にわずかに前方
に突出する程度の凹部）２４ａが設けられて、ベース２
１とディスク３０との当接面積が小さくなっており、こ
れによってアークチューブ１０側の熱が絶縁性ベース３
０側に伝達されにくくなっている。従ってベース２１の
高熱による影響（変性劣化）のおそれが少なくなって、
それだけベース２１の耐久性が高められている。また、
従来程に耐熱性を考慮してベース２１の素材を選定しな
くてもよいため、それだけベースの成形に使用できる素
材（合成樹脂材）の選択範囲が拡大されたものとなっ
て。また、アークチューブの後端延出部１４と係合孔２
４の内壁間には十分な隙間（断熱空気層）が形成されて
いるので、アークチューブ（ガラス）とベース（合成樹
脂）に大きな熱膨張率差があっても互いに干渉するおそ
れはなく、従って延出部１４が割れる等という従来技術
において指摘されている様な問題はない。

【００１３】アークチューブ１０の後端延出部１４から
導出したリード線１８ｂは、係合孔２４の底部に設けら
れた小孔２５ａを貫通し、ベース２１の後端凹部２５ｂ
に圧入固定されて後方に突出するキャップ型端子２８に
溶接されている。符号２８ａは溶接部を示す。絶縁性ベ
ース２１の後端部外周面には、ベルト状の端子２９が装
着されて、端子２８とともに給電用コード接続部２７を
構成している。端子２９には、ベース２１に設けられた
リードサポート挿通孔２３に挿通されたリードサポート
３６の後端部が溶接固定されている。セラミック製ディ
スク３０を貫通して前方に延出するリードサポート３６
には、放電防止用のセラミック製の絶縁筒体３７が外嵌
されるとともに、絶縁筒体３７の下端部はセラミック製
ディスクに設けられた貫通孔３３に装填された無機系接
着剤によって固定されている。そしてこの給電用コード
接続部２７には、図示しない給電用コードを挿通保持し
たプラグカバー（図示せず）が係合挿着されて、給電用
コードと端子２８，２９間が電気的接続状態に保持され
る。

【００１４】符号２２は、ベース２１の外周に突設され
て、プラグカバー（図示せず）側の凹部と係合してプラ
グカバーを抜け止めするための一対のフックである。符
号４０はベース２１に金属製のリング部材４２を介して
外嵌された焦点リングで、リング部材４２が高周波誘導
加熱されて焦点リング４０がベース２１に一体化されて
いる。なおセラミック製ディスク３０をベース２１に固
定するためのねじ３１は、この高周波誘導加熱される金
属製リング部材４２の近傍に設けられているが、ねじ３
１は高周波を浴びても発熱しない真ちゅう製であるた
め、ねじ３１の近傍に焦点リング４０を溶着するべくリ
ング部材４２に高周波を作用させても何等影響はない。

【００１５】紫外線遮蔽用グローブ５０は、硬質ガラス
製グローブの外側又は／及び内側にＺｎＯなどの紫外線
カット作用のある紫外線遮蔽膜がコーティングされて、
アークチューブ１０の放電部の発光から人体や灯具構成
部材に有害な波長域の紫外線をカットするようになって
いる。紫外線遮蔽用グローブ５０の先端部は球形で、後
端開口部がディスク３０の前面側凹部３５に係合してい
る。またグローブ５０とディスク３０間の係合部には無
機系接着剤が装填されて、グローブ５０内、即ちアーク
チューブ１０の回りがグローブ５０外と隔離された構造
となっており、これによって放電ランプ装置の配置され
た灯室空間において発生した低分子シロキサンがグロー
ブ５０内に侵入できず、高温となるアークチューブ１０
の表面にＳｉＯ₂が付着するようなことはない。

【００１６】図３は本発明の他の実施例を示すもので、
放電ランプ装置の縦断面図である。前記第１の実施例で
は、アークチューブ１０と紫外線遮蔽用グローブ５０と
が別体となっていたが、本実施例では、アークチューブ
１０とグローブ５０Ａとが溶着一体化されている点に特
徴がある。即ち、この実施例に示す放電ランプ装置は、
アークチューブ１０とこのアークチューブ１０を包囲す
る紫外線遮蔽のアウターチューブであるグローブ５０Ａ
とが一体化されたアークチューブ・グローブ結合体Ａ
と、アークチューブ・グローブ結合体Ａの後端部を支持
するベース２１Ａ，ディスク３０Ａ及びリードサポート
３６Ａからなるアークチューブホルダー２０Ａとから主
として構成されている。

【００１７】アークチューブ１０の前端側リード線１８
ａは、紫外線遮蔽用グローブ５０Ａ前端のシール部５２
に封着されたモリブテン箔１６ｃを介してグローブ前方
に導出するモリブテン製リード線１８ｃに接続され、こ
のリード線１８ｃは、アークチューブホルダー２０Ａか
ら前方に延出するリードサポート３６Ａの先端部に溶接
されている。またアークチューブ１０の後端延出部１４
には、グローブ５０Ａの後端部が溶着一体化されて、グ
ローブ５０Ａ内にアークチューブ１０が完全密封された
構造のアークチューブ・グローブ結合体Ａが構成されて
いる。

【００１８】アークチューブ１０を包囲する紫外線遮蔽
用のガラス製グローブ５０Ａは、アークチューブ１０に
一体化する以前では、球形の先端部にシール部５２が突
設された前記第１の実施例におけるグローブ５０と略同
形状のキャップ型で、このキャップ型グローブの後端開
口部がアークチューブ１０の後端部にガラス製ディスク
５４を介し溶着されて、アークチューブとグローブとが
一体化された構造となっている。前記第１の実施例で
は、グローブ５０はそれ自体紫外線カット作用のある硬
質ガラス製とされていたが、この第２の実施例ではグロ
ーブ５０Ａを石英ガラス製のアークチューブ１０に溶着
一体化するため、グローブとアークチューブを同一の素
材とすることが望ましく、両者はいずれも石英ガラス製
とされている。このアークチューブ１０とグローブ５０
Ａとが一体化されたアークチューブ・グローブ結合体Ａ
の製造工程については、特願平４−１６１１２８号に詳
細に開示されているので、ここでは説明しない。

【００１９】また完全密封状態とされたグローブ５０Ａ
内には不活性ガスが封入されており、この不活性ガスの
断熱作用により、グローブ５０Ａの表面温度が低く抑え
られるようになっている。このため放電ランプ装置の点
灯中に、温度が上昇することによって、ヘッドランプ構
成部材であるランプボディと前面レンズとの係合部に装
填されているシール剤や灯室空間内のシリコン系合成樹
脂材から飛び出した低分子シロキサンは、表面温度の低
いグローブ５０Ａと接触はしても、表面温度の極めて高
いアークチューブ１０とは接触できないので、ＳｉＯ₂
の生成が抑制されるとともに、たとえ生成されたとして
も生成されたＳｉＯ₂がアークチューブ１０に付着する
おそれもない。従って、アークチューブ１０が白く曇っ
て発光効率を低下させるという従来のような不具合は全
くない。

【００２０】なお、アークチューブ１０の前端部を支持
するリードサポート３６Ａは、ベルト状の端子２９に溶
接されて絶縁性ベース２１Ａのリードサポート挿通孔２
３に挿入された基部３６Ａ₁と、この基部３６Ａ₁の先端
に溶接されるとともに、セラミック製ディスク３０Ａの
リードサポート係合用切欠部３３Ａを貫通して前方に延
出するリードサポート本体３６Ａ₂とから構成されてい
る。

【００２１】また前記実施例におけるディスク３０に設
けられているアークチューブ係合孔２４は、ベース前面
の凹部２４ａに連なるリードサポート挿通孔２３を介し
て外部に連通しているにすぎず、係合孔２４にある程度
熱がこもるおそれがある。しかしこの第２の実施例にお
けるアークチューブ係合孔２４は、リードサポート基部
３６Ａ₁の先端屈曲部が挿通された側方切欠部２４ｂを
介しても外部に連通しているので、アークチューブ後端
延出部１４の熱が逃げ易く、即ち放熱性に優れており、
それだけベース２１Ａへの熱の影響が少ない構造となっ
ている。

【００２２】その他は前記第１の実施例と同一であり、
同一の符号を付すことによりその説明は省略する。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る放電ランプ装置によれば、アークチューブの支持
に必要なリードサポートは１本ですみ、部品点数が少な
い分、構造が簡潔となる。またリードサポートが１本で
よいため、アークチューブを包囲する紫外線遮断用グロ
ーブがコンパクトとなり、ひいては装置全体のコンパク
ト化が可能となる。

【００２４】また絶縁性ベースのアークチューブ係合孔
内において、アークチューブは係合孔の内壁から離間す
るため、ガラス製アークチューブと合成樹脂製ベースの
熱膨張率差があっても両者が全く干渉せず、アークチュ
ーブが割れるおそれはない。またアークチューブ係合孔
内のアークチューブの回りに形成されている断熱空気層
により、アークチューブから係合孔内壁への熱伝達が妨
げられるので、絶縁性ベースの耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である放電ランプ装置の斜視
図

【図２】同放電ランプ装置の縦断面図

【図３】本発明の他の実施例である放電ランプ装置の縦
断面図

【図４】従来の放電ランプ装置の縦断面図

【図５】先の提案に係る放電ランプ装置の縦断面図

【符号の説明】

１０ アークチューブ １４ アークチューブ後端部である延出部 ２０，２０Ａ アークチューブホルダー ２１，２１Ａ 絶縁性ベース ２４ 絶縁性ベースに設けられたアークチューブ後端部
の係合できる孔 ３０，３０Ａ セラミック製ディスク（絶縁性ディス
ク） ３２ セラミック製ディスクに形成されたアークチュー
ブ貫通孔である円孔 ３３ セラミック製ディスクに形成されたリードサポー
ト貫通孔 ３６，３６Ａ リードサポート ５０，５０Ａ 紫外線遮蔽用グローブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−229942（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−28971（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−196003（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−104949（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 61/36 H01J 61/34

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性ベースの前方に延出する１本のリ
   ードサポートによりアークチューブ前端部が支持され、
   絶縁性ベース前面に開口するアークチューブ係合孔によ
   りアークチューブの後端部が係合支持されて、絶縁性ベ
   ースの前方前後方向にアークチューブが配設されるとと
   もに、アークチューブを包囲する紫外線遮蔽用グローブ
   が、絶縁性ベース前面に固定されて前記アークチューブ
   を貫通させた絶縁性ディスクにより固定保持された放電
   ランプ装置であって、前記アークチューブは絶縁性ディ
   スクにより支持されるとともに、前記アークチューブ係
   合孔内のアークチューブと孔内壁間にアークチューブ後
   端部を取り囲む断熱空気層が設けられたことを特徴とす
   る放電ランプ装置。