JP3657461B2 - 放電バルブ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、車両用前照灯等に用いられる放電バルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放電バルブは高輝度照射が可能なことから、近年では車両用前照灯等にも多く用いられるようになってきている。
【０００３】
車両用前照灯等に用いられる放電バルブとしては、図７に示すように、前後方向に延びるアークチューブ１０２と、このアークチューブ１０２の後端部を固定支持する絶縁プラグ１０４とを備えたものが知られている。この放電バルブにおいては、アークチューブ１０２におけるアークチューブ本体１０６の後方側ピンチシール部１０６ａからリード線１０８が後方へ延出している。また、この放電バルブにおける絶縁プラグ１０４の前端部にはアークチューブ本体１０６を（シュラウドチューブ１１０を介して）固定支持する固定支持部１０４ａが設けられており、絶縁プラグ１０４の後端部にはリード線１０８を挿通させるリード線挿通孔１０４ｂが形成されている。さらに、この放電バルブにおける絶縁プラグ１０４の後端部には、リード線１０８の先端部と連結固定されるようにして端子金具１１２が取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された放電バルブにおいては、その点灯および消灯によりリード線１０８の温度が大きく変化するので、両端部が固定された該リード線１０８には大きな熱歪みが生じることとなる。
【０００５】
しかしながら、上記従来の放電バルブにおいては、同図に示すようにリード線１０８が単に直線状に延びているに過ぎないので、その熱歪みによる伸縮の余地はほとんどない。このためリード線１０８に大きな熱応力が生じてしまい、場合によってはリード線１０８が破損して不灯となるおそれがある。
【０００６】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リード線が熱応力により破損して不灯となるおそれをなくすことができる放電バルブを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、リード線の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る放電バルブは、
前後方向に延びるアークチューブ本体および該アークチューブ本体の後方側ピンチシール部から後方へ延出するリード線を有してなるアークチューブと、
前端部に上記アークチューブ本体を固定支持する固定支持部が設けられるとともに、後端中央部に上記リード線を挿通させるリード線挿通孔が形成された絶縁プラグと、
この絶縁プラグの後端中央部に、上記リード線の先端部と連結固定されるようにして取り付けられた端子金具とを備え、
上記リード線が、熱処理が施されたモリブデン線で構成されるとともに、該リード線における上記後方側ピンチシール部および上記先端部間に、点対称形状を有する屈曲部が形成されてなる、ことを特徴とするものである。
【０００９】
上記「屈曲部」は、熱歪みによるリード線の伸縮を許容し得る程度の変形シロが後方側ピンチシール部および先端部間に確保されるものであれば、その具体的形状は特に限定されるものではなく、例えば、ジグザク状あるいはコイル状に形成されたもの等が採用可能である。
【００１０】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る放電バルブは、そのアークチューブ本体の後方側ピンチシール部から後方へ延出するリード線における後方側ピンチシール部および先端部間に屈曲部が形成されているので、該放電バルブの点灯および消灯によりリード線に熱歪みが生じても、これに伴うリード線の伸縮を屈曲部の変形により吸収することができ、これによりリード線に大きな熱応力が生じるのを未然に防止することができる。
【００１１】
したがって本願発明によれば、放電バルブにおいてそのリード線が熱応力により破損して不灯となるおそれをなくすことができる。
【００１２】
しかも本願発明に係る放電バルブは、そのアークチューブのリード線における屈曲部が点対称形状に形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１３】
すなわち、上記屈曲部はリード線に曲げ加工を施すことにより形成されることとなるが、曲げ加工後スプリングバックにより屈曲部の形状は所期の形状から変形する。このような変形が生じると、リード線の基端部と先端部とでその軸線の向きが変わってしまうので、リード線の先端部を絶縁プラグのリード線挿通孔に挿通させる作業を行いにくくなる。その点、屈曲部を点対称形状に形成すれば、スプリングバックにより屈曲部の形状が所期の形状から変形しても、その変形は略点対称の変形となるので、変形後においてもリード線の基端部と先端部とでその軸線の向きが変わってしまうのを効果的に抑制することができる。そしてこれにより、リード線の先端部を絶縁プラグのリード線挿通孔に挿通させる作業を容易に行うことが可能となる。
【００１４】
また、このようにリード線の軸線の向きがその基端部と先端部とでほとんど変わらないので、このリード線を含む電極アッシーをアークチューブ本体の後方側ピンチシール部にピンチシールする工程において、該電極アッシーをアークチューブ本体となるべき石英ガラス管内に容易に挿入することが可能となる。
【００１５】
本願発明に係る放電バルブは、そのアークチューブのリード線が、熱処理が施されたモリブデン線で構成されているが、その際、この熱処理により伸び特性が５〜２５％になるように構成されたモリブデン線を用いることが好ましい。すなわち、伸び特性が５％未満では、曲げ加工により発生するスプリングバックを小さく抑えることができず、一方、伸び特性が２５％を超えると、熱処理の際に再結晶が生じて脆化するので曲げ加工により破断しやすくなってしまう。したがって、これらの不都合が生じない上記範囲内の伸び特性に設定することが好ましい。ここで「伸び特性」とは、モリブデン線に引張荷重を作用させた場合において該モリブデン線が破断に至るまでの間に該モリブデン線に生じる縦歪みを意味するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本願発明の一実施形態に係る放電バルブ１０を示す側断面図であり、図２は、そのII部拡大図である。
【００１８】
これらの図に示すように、本実施形態に係る放電バルブ１０は、前後方向に延びるアークチューブユニット１２と、このアークチューブユニット１２の後端部を固定支持する絶縁プラグユニット１４とを備えてなっている。
【００１９】
アークチューブユニット１２は、アークチューブ１６と、このアークチューブ１６を囲むシュラウドチューブ１８とが、一体的に形成されてなっている。
【００２０】
アークチューブ１６は、細長円筒形の石英ガラス管を加工してなるアークチューブ本体２０と、このアークチューブ本体２０内に埋設された前後１対の電極アッシー２２Ａ、２２Ｂとからなっている。
【００２１】
アークチューブ本体２０は、中央に略楕円球状の発光管部２０ａが形成されるとともにその前後両側にピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２が形成されてなり、これらピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２の前後両側は円筒部２０ｃ１、２０ｃ２のまま残されている。このアークチューブ本体２０の発光管部２０ａ内には、キセノンガスおよび薬品類が封入された放電空間２４が形成されている。
【００２２】
シュラウドチューブ１８は、円筒状の石英ガラス管からなり、その前後両端部がアークチューブ本体２０の円筒部２０ｃ１、２０ｃ２に溶着されている。
【００２３】
各電極アッシー２２Ａ、２２Ｂは、電極棒２６Ａ、２６Ｂとリード線２８Ａ、２８Ｂとがモリブデン箔３０Ａ、３０Ｂを介して連結固定されてなり、各ピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２においてアークチューブ本体２０にピンチシールされている。その際、モリブデン箔３０Ａ、３０Ｂはすべてピンチシール部２０ｂ１、２０ｂ２内に埋設されているが、各電極棒２６Ａ、２６Ｂは、その先端部が前後両側から互いに対向するようにして放電空間２４内に突出しており、また、各リード線２８Ａ、２８Ｂは、各々円筒部２０ｃ１、２０ｃ２内を通ってアークチューブ本体２０の前方および後方まで延出している。これらリード線２８Ａ、２８Ｂは、いずれもモリブデン線で構成されている。そして、後方側のリード線２８Ｂについては、伸び特性５〜２５％になるように熱処理（アニーリング）が施されたものが用いられている。
【００２４】
前方側のリード線２８Ａは、直線状に形成されており、その前端部近傍においてＬ字形リード線３２にスポット溶接されている。このＬ字形リード線３２は、スリーブ３４に囲まれるようにしてアークチューブユニット１２と平行に後方へ延びている。
【００２５】
一方、後方側のリード線２８Ｂは、その基端部（前端部）２８Ｂａおよび先端部（後端部）２８Ｂｂは直線状に形成されているが、その中間のアークチューブ本体２０の円筒部２０ｃ２内に位置する部分はジクザグ状の屈曲部２８Ｂｃとして形成されている。この屈曲部２８Ｂｃは、図２に示す点Ｐを中心にして点対称形状に形成されている。また、この屈曲部２８Ｂｃの幅寸法は、該屈曲部２８Ｂｃが円筒部２０ｃ２の内周面に接触しないよう該円筒部２０ｃ２の内径寸法よりも小さい値に設定されている。
【００２６】
シュラウドチューブ１８の後端外周面には金属バンド３６が固定されており、この金属バンド３６にはスライダ金具３８がレーザ溶接により連結固定されている。このスライダ金具３８は、該スライダ金具３８に金属バンド３６を係合させた状態で、該スライダ金具３８の後端面を基準面にしてアークチューブユニット１２の第１次アライニングを行った後に、金属バンド３６との連結固定が行われるようになっている。
【００２７】
絶縁プラグユニット１４は、絶縁プラグ４０と、ターミナルキャップ４２と、コンタクトリング４４と、ベースプレート４６とからなっている。
【００２８】
絶縁プラグ４０は、内筒部４０ａと、この内筒部４０ａと後端部において接続するように形成された外筒部４０ｂと、内筒部４０ａの後端部を閉塞する隔壁部４０ｃと、この隔壁部４０ｃの周縁部から後方へ延びる円筒フランジ部４０ｄと、隔壁部４０ｃの中央部から後方へ突出するボス部４０ｅと、外筒部４０ｂの外周面に形成されたリング部４０ｆとからなっている。
【００２９】
ボス部４０ｅの中心部には、前後方向に延びるリード線挿通孔４０ｇが形成されている。このリード線挿通孔４０ｇはリード線２８Ｂの線径よりもやや大きい径で形成されているが、その後端部はリード線２８Ｂの線径と略同一径に形成されている。隔壁部４０ｃの前面は、リード線挿通孔４０ｇへ向けてテーパ状に形成されている。
【００３０】
絶縁プラグ４０の下端部における内筒部４０ａと外筒部４０ｂとの間には、Ｌ字形リード線３２およびスリーブ３４の後端部が挿入される挿入穴４０ｈが形成されており、この挿入穴４０ｈの後端部にはＬ字形リード線３２の後端部を挿通させる挿通孔４０ｉが形成されている。
【００３１】
ターミナルキャップ４２は、放電バルブ１０のプラス側端子を構成する端子金具であって、絶縁プラグ４０のボス部４０ｅに後方から圧入固定されている。このターミナルキャップ４２の先端部には、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂを挿通させるリード線挿通孔４２ａがリード線２８Ｂの線径と略同一径で形成されている。そして、このリード線挿通孔４２ａの周囲においてリード線２８Ｂとターミナルキャップ４２とがレーザ溶接により連結固定されている。
【００３２】
コンタクトリング４４は、放電バルブ１０のマイナス側端子を構成する端子金具であって、絶縁プラグ４０の隔壁部４０ｃの外周面に固定されている。そして、このコンタクトリング４４には、Ｌ字形リード線３２の後端部がレーザ溶接により連結固定されている。
【００３３】
ベースプレート４６は、絶縁プラグ４０の内筒部４０ａの前端部に固定されている。このベースプレート４６には、アークチューブユニット１２側のスライダ金具３８がレーザ溶接により連結固定されている。その際、ベースプレート４６はスライダ金具３８と面接触で当接するようになっており、これによりアークチューブユニット１２の第２次アライニングを行った上での連結固定を行い得るようになっている。
【００３４】
図３は、アークチューブユニット１２を絶縁プラグユニット１４に組み付ける際の様子を示す工程図である。
【００３５】
まず、同図（ａ）に示すように、アークチューブユニット１２を絶縁プラグユニット１４に前方側（実際の放電バルブ製造工程においては「上方側」であるが、完成した放電バルブ１０の通常の使用状態においては「前方側」であるので「前方側」に統一して説明する。）から近づけ、そのリード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂを絶縁プラグ４０のリード線挿通孔４０ｇに挿入させた後、そのスライダ金具３８をベースプレート４６に当接させる。
【００３６】
この当接が行われる時点では、同図（ｂ）に示すように、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂは、絶縁プラグ４０のリード線挿通孔４０ｇおよびターミナルキャップ４２のリード線挿通孔４２ａを貫通して後方へ突出する。この状態で、ＹＡＧレーザ２によりレーザビームをスライダ金具３８に照射して該スライダ金具３８をベースプレート４６にレーザ溶接する。
【００３７】
次に、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂの後方突出部分を切除し、その後、同図（ｃ）に示すように、ＹＡＧレーザ２によりレーザビームをターミナルキャップ４２のリード線挿通孔４２ａの部分に照射してリード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂをターミナルキャップ４２にレーザ溶接する。
【００３８】
上記工程において、アークチューブユニット１２の絶縁プラグユニット１４に対する組付けをスムーズに行うためには、同図（ａ）の工程において、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂが絶縁プラグ４０のリード線挿通孔４０ｇに確実に挿入されるようにすることが肝要である。
【００３９】
この点に関し、本実施形態においては、リード線２８Ｂを構成するモリブデン線として伸び特性が５〜２５％になるように熱処理が施されたものが用いられており、しかも、リード線２８Ｂに形成された屈曲部２８Ｂｃが点対称形状に形成されているので、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂを絶縁プラグ４０のリード線挿通孔４０ｇに確実に挿入することができる。
【００４０】
以下その理由について説明する。
【００４１】
リード線２８Ｂの屈曲部２８Ｂｃは、図４に（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で示すように、所定長のモリブデン線Ｍを１対の金型４、６で両側から挟んで曲げ加工を施すことにより形成されるようになっている。こうして形成されたリード線２８Ｂは、スプリングバックにより屈曲部２８Ｂｃの形状が所期の形状（金型形状）から変形する。
【００４２】
図５（ａ）は、スプリングバックによるリード線２８Ｂの変形の様子を示す図であって、２点鎖線が所期の形状を示し、実線がスプリングバックにより変形した形状を示している。
【００４３】
図示のように、スプリングバックの量自体が少ないが、これは、本実施形態ではモリブデン線Ｍとして伸び特性が５〜２５％になるように熱処理が施されたものを用いているので、このような熱処理が施されていないものを用いた場合に比してスプリングバックを小さく抑えることができることによるものである。このスプリングバックの抑制自体は伸び特性を５％以上とすることにより達成されるが、伸び特性を２５％以下とすることにより熱処理の際の再結晶による脆化を防止することができるので、その後の曲げ加工によるモリブデン線Ｍの破断を未然に防止することができる。
【００４４】
また、図示のように、本実施形態においては、屈曲部２８Ｂｃが点Ｐを中心にして点対称形状に形成されているので、スプリングバックにより屈曲部２８Ｂｃの形状が変形しても、その変形は略点対称の変形となる。このため、リード線２８Ｂの両端部の変形はほとんど相殺されてしまい、その基端部２８Ｂａの軸線を基準したときの先端部２８Ｂｂのズレは図５（ｂ）に示すように極めて小さいものとなる。
【００４５】
これに対し、仮に図５（ｃ）に示すリード線１２８Ｂのように屈曲部１２８Ｂｃが点対称形状に形成されていない場合には、スプリングバックによるリード線２８Ｂの両端部の変形が相殺されないので、その基端部１２８Ｂａの軸線を基準したときの先端部１２８Ｂｂのズレは図５（ｄ）に示すようにかなり大きいものとなる。なお、図５（ｃ）において、スプリングバックの量自体も大きいのは、本実施形態のような熱処理が施されたモリブデン線を用いていない場合の例を示したことによるものである。
【００４６】
本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように基端部２８Ｂａに対する先端部２８Ｂｂのズレが極めて小さいので、図３（ａ）において、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂが絶縁プラグ４０のリード線挿通孔４０ｇから外れてしまうおそれがなく、したがってリード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂを絶縁プラグ４０のリード線挿通孔４０ｇに確実に挿入することができる。
【００４７】
さらに、このように基端部２８Ｂａに対する先端部２８Ｂｂのズレを極めて小さくすることができるため、電極アッシー２２Ｂをアークチューブ本体２０のピンチシール部２０ｂ２にピンチシールする際、該電極アッシー２２Ｂをアークチューブ本体２０となるべき石英ガラス管内に容易に挿入することが可能となる。
【００４８】
以上詳述したように、本実施形態に係る放電バルブ１０は、そのアークチューブ本体２０の後方側ピンチシール部２０ｂ２から後方へ延出するリード線２８Ｂにおける後方側ピンチシール部２０ｂ２および先端部２８Ｂｂ間に屈曲部２８Ｂｃが形成されているので、該放電バルブ１０の点灯および消灯によりリード線２８Ｂに熱歪みが生じても、これに伴うリード線２８Ｂの伸縮を屈曲部２８Ｂｃの変形により吸収することができ、これによりリード線２８Ｂに大きな熱応力が生じるのを未然に防止することができる。したがってリード線２８Ｂが熱応力により破損して不灯となるおそれをなくすことができる。
【００４９】
その際、本実施形態においては、伸び特性が５〜２５％になるように熱処理が施されたモリブデン線の曲げ加工により上記屈曲部２８Ｂｃが形成されており、かつ、この屈曲部２８Ｂｃは点対称形状に形成されているので、そのスプリングバックによりリード線２８Ｂの基端部２８Ｂａと先端部２８Ｂｂとでその軸線の向きが変わってしまうのを効果的に抑制することができる。そしてこれにより、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂを絶縁プラグ４０のリード線挿通孔４０ｇに挿通させる作業を容易に行うことができる。
【００５０】
また、このようにリード線２８Ｂの軸線の向きがその基端部２８Ｂａと先端部２８Ｂｂとでほとんど変わらないので、電極アッシー２２Ｂをアークチューブ本体２０のピンチシール部２０ｂ２にピンチシールする際、該電極アッシー２２Ｂをアークチューブ本体２０となるべき石英ガラス管内に容易に挿入することが可能となる。
【００５１】
ところで、本実施形態では、放電バルブ１０の製造工程においてリード線２８Ｂの屈曲部２８Ｂｃは曲げ加工によりジグザグ状に形成されたままの形状に維持されているが、屈曲部２８Ｂｃの形状を製造工程において変形させるようにしてもよい。
【００５２】
例えば、図６に示すような変形を加えるようにしてもよい。
【００５３】
すなわち、同図（ａ）に示すように、リード線２８Ｂの屈曲部２８Ｂｃを、アークチューブユニット１２が絶縁プラグユニット１４に組み付けられる前の段階では、アークチューブ本体２０の円筒部２０ｃ２の内周面に接触するような形状に形成しておく。そして、同図（ｂ）に示すように、アークチューブユニット１２側のスライダ金具３８を絶縁プラグユニット１４のベースプレート４６にレーザ溶接した後に、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂに後方への引張荷重を作用させて屈曲部２８Ｂｃをある程度引き伸ばし、これにより屈曲部２８Ｂｃを円筒部２０ｃ２の内周面から少し離すようにする。その後、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂの後方突出部分を切除して、リード線２８Ｂの先端部２８Ｂｂをターミナルキャップ４２にレーザ溶接する。
【００５４】
このように屈曲部２８Ｂｃの形状を製造工程において変形させることにより、アークチューブユニット１２と絶縁プラグユニット１４との組付け前の段階ではリード線２８Ｂの屈曲部２８Ｂｃを円筒部２０ｃ２の内周面に接触した状態に維持することができるので、後方側の電極アッシー２２Ｂをアークチューブ本体２０にピンチシールする際、屈曲部２８Ｂｃを利用して電極アッシー２２Ｂをアークチューブ本体２０に対して位置決めした状態で仮固定することが可能となる。一方、完成した放電バルブ１０においては、屈曲部２８Ｂｃが円筒部２０ｃ２の内周面から離れた状態にあるので、リード線２８Ｂに熱歪みが生じたときのリード線２８Ｂの伸縮を吸収するために必要な屈曲部２８Ｂｃの変形シロを確保することができる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、アークチューブ本体２０の絶縁プラグ４０への固定支持がシュラウドチューブ１８を介して行われているが、アークチューブ本体２０を絶縁プラグ４０に直接的に固定支持するようにしてもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る放電バルブを示す側断面図
【図２】図１のII部拡大図
【図３】上記放電バルブを構成するアークチューブユニットを絶縁プラグユニットに組み付ける際の様子を示す工程図
【図４】上記放電バルブの後方側のリード線の屈曲部を曲げ加工により形成する工程を示す図
【図５】上記リード線のスプリングバックによる変形の様子を比較例と共に示す図
【図６】上記実施形態の変形例を示す、図３と同様の図
【図７】従来例を示す、図１と同様の図
【符号の説明】
２ ＹＡＧレーザ
４、６ 金型
１０ 放電バルブ
１２ アークチューブユニット
１４ 絶縁プラグユニット
１６ アークチューブ
１８ シュラウドチューブ
２０ アークチューブ本体
２０ａ 発光管部
２０ｂ１ ピンチシール部
２０ｂ２ ピンチシール部（後方側ピンチシール部）
２０ｃ１、２０ｃ２ 円筒部
２２Ａ、２２Ｂ 電極アッシー
２４ 放電空間
２６Ａ、２６Ｂ 電極棒
２８Ａ、２８Ｂ リード線
２８Ｂａ 基端部
２８Ｂｂ 先端部
２８Ｂｃ 屈曲部
３０Ａ、３０Ｂ モリブデン箔
３２ Ｌ字形リード線
３４ スリーブ
３６ 金属バンド
３８ スライダ金具
４０ 絶縁プラグ
４０ａ 内筒部
４０ｂ 外筒部
４０ｃ 隔壁部
４０ｄ 円筒フランジ部
４０ｅ ボス部
４０ｆ リング部
４０ｇ リード線挿通孔
４０ｈ 挿入穴
４０ｉ 挿通孔
４２ ターミナルキャップ
４４ コンタクトリング
４６ ベースプレート

Claims (2)

1. 前後方向に延びるアークチューブ本体および該アークチューブ本体の後方側ピンチシール部から後方へ延出するリード線を有してなるアークチューブと、
   前端部に上記アークチューブ本体を固定支持する固定支持部が設けられるとともに、後端中央部に上記リード線を挿通させるリード線挿通孔が形成された絶縁プラグと、
   この絶縁プラグの後端中央部に、上記リード線の先端部と連結固定されるようにして取り付けられた端子金具とを備え、
   上記リード線が、熱処理が施されたモリブデン線で構成されるとともに、該リード線における上記後方側ピンチシール部および上記先端部間に、点対称形状を有する屈曲部が形成されてなる、ことを特徴とする放電バルブ。
2. 上記リード線が、上記熱処理により伸び特性が５〜２５％になるように構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の放電バルブ。

Images