JP3673119B2 - 放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置 - Google Patents
放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極が対設され水銀や金属ハロゲン化物等の発光物質が封入された密閉チャンバー部をもつ放電ランプ用アークチューブを製造する工程において、アークチューブのチャンバー部に所定量のペレット状金属ハロゲン化物（以下、ペレットという）を供給する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術としては、実開昭６２−１１８３４０号が知られている。これは、図１２に示されるように、外周にペレットＰが入り込む凹部２を設けたロータ１と、内部にペレットＰを収容したホッパ３とが、ホッパ３の内部にロータ１の外周面が臨む形態に配置され、ロータ１の内部には、吸気空間部５と排気空間部６とが設けられ、一方、ロータ１の凹部２には、吸気空間部５または排気空間部６に連通して吸排気通路を構成する孔７が設けられて、ロータ１の回転に伴って、ホッパ３内のペレットＰが凹部２に入りこんで吸着保持されるとともに、ペレットＰを収容した凹部２が排出予定位置までくると、孔７からの排気によってペレットＰが排出されるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来技術では、第１に、ホッパ３がロータ１の外部に設けられているため、それだけ装置が大型となる。
【０００４】
第２に、ペレット（金属ハロゲン化物）Ｐは吸湿性にとみ、大気に触れるとすぐに潮解してしまって、ペレットを１個ずつ供給することが困難となるとか、水分を吸収したペレットでは、ランプ特性を著しく低下させる等の種々の問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、不活性ガスの供給される密閉ケース内に、ペレット収容室を設けた回転ドラムを配置することで、装置の大型化もペレットの吸湿も招くことのないペレット供給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および作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係る放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置においては、ペレット収容室に収容した金属ハロゲン化物などのペレット群から１個ずつペレットを取り出して放電ランプ用アークチューブに供給する放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前面側に開口する回転ドラム収容部が形成された装置本体ケースと、前記装置本体ケースの前面開口部に取り付けられて、回転ドラム収容部を密閉する蓋と、前記回転ドラム収容部に縦回転可能に配置され、前記蓋に臨む前面側に回転体形状のペレット収容室が形成された回転ドラムと、前記装置本体ケースから延出するペレット供給ノズルとを備え、
前記回転ドラムの周壁に、ペレット１個を挿通できる大きさの貫通孔を周方向等間隔に設け、一方、前記装置本体ケースにおける回転ドラムの周壁に対向する部位には、前記回転ドラムの周壁に摺接して貫通孔に収納されたペレットを貫通孔内に保持する円弧状の摺接面と、前記貫通孔を介してペレット収容室に不活性ガスを供給するガス供給孔と、前記回転ドラムが回転しペレット収納貫通孔が正対する位置となったときに貫通孔内のペレットを排出する、前記ペレット供給ノズルに連通するペレット排出孔と、を設けるように構成した。
（作用）回転ドラムが回転し、略最下点位置にきた貫通孔にペレット１個が自重で入り込む。貫通孔の下部には、摺接面が周方向に延在しており、回転ドラムが回動しても、貫通孔内のペレットは下方から摺接面で支持されるため、貫通孔内に保持される。そして、回転ドラムの回動にともなって、ペレットを収納した貫通孔（以下、ペレット収納貫通孔という）が上方に移動し、ペレット収容室内のペレット群から分離される。そして、ペレット収納貫通孔がペレット排出孔に対応する位置にくると、ペレットの自重と、ペレット収容室内からペレット収納貫通孔を介してペレット排出孔に向かう不活性ガス流とによって、ペレットはペレット排出孔に排出される。ペレット排出孔に排出されたペレットは、ペレット供給ノズルによって、アークチューブのチャンバー部に供給される。さらに回転ドラムが回動し、次のペレット収納貫通孔がペレット排出孔に対応する位置にくると、同様にして、ペレットはペレット排出孔に排出され、ペレット供給ノズルによって、アークチューブのチャンバー部に供給される。このようにして、次々と１個ずつペレットが供給される。
装置本体ケース内（回転ドラム収容部）に配置された回転ドラムに、ペレット収容室が設けられ、このペレット収容室に多数のペレットを収容できるので、従来装置のように、回転ドラム（ロータ）の外側にホッパを設けなくて済む。
装置本体ケースに設けられたガス供給孔、回転ドラムの周壁に設けられた貫通孔からペレット収容室内に不活性ガスが導かれており、ペレット収容室内は、不活性ガス雰囲気下に保持されて、ペレット収容室内のペレットが大気と接触して潮解したり、ペレット中の水分が過多となる等の不具合がない。
請求項２においては、請求項１に記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記回転ドラム収容部の内周面を、前記回転ドラムの周壁全周囲に摺接する円筒形状に形成するとともに、前記ガス供給孔に、前記貫通孔の少なくとも１個との連通を確保する周方向に延びるマニホールドを設けるように構成した。
（作用）回転ドラムが周方向どの位置にあっても、マニホールドを介してガス供給孔と貫通孔との連通が確保されて、ペレット収容室内には常に不活性ガスが導かれている。
特に、ガス供給孔，マニホールド，貫通孔からペレット収容室内に導かれた不活性ガスは、ペレット排出孔寄りに位置する貫通孔から、回転ドラムと回転ドラム収容部間の隙間（摺接面）を通って、ペレット排出孔に流入する不活性ガスの流れを形成する。そして、貫通孔の内側（ペレット収容室内）から外側（ペレット収容室外）に向かうこの不活性ガスの流れは、ペレット収納予定位置では、ペレットの貫通孔への落下収納を促進するとともに、ペレットが貫通孔に収納されて後、回転ドラムが回転しペレット収納貫通孔がペレット排出孔に正対する位置となるまでの間、ペレットを貫通孔内に押しとどめる作用がある。そして、ペレット収納貫通孔がペレット排出孔に正対する位置となると、ペレット収容室内の不活性ガスは、ペレット収納貫通孔からペレット排出孔に流出し易くなるため、この不活性ガスの流れが貫通孔内のペレットのペレット排出孔への落下排出を促進する。そして、ペレット収容室内の圧力が大気圧よりも大きい場合には、ペレット収納貫通孔がペレット排出孔に正対する位置となると、ペレット収容室内の圧力がペレット排出孔を介して解放されることとなって、その圧力に応じた速度で、不活性ガスが流出し、同時にペレットも排出される。
請求項３においては、請求項１に記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記円弧状の摺接面を、前記回転ドラムの周壁のほぼ下半分の領域に対向して設けるように構成した。
（作用）回転ドラムが周方向どの位置にあっても、回転ドラムの周壁外周面の上半分と回転ドラム収納部内周面間の隙間を介して、円弧状の摺接面に対向しない位置にくる貫通孔とガス供給孔との連通が確保されて、ペレット収容室内には常に不活性ガスが導かれている。
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記ガス供給孔に供給される不活性ガスの圧力が調整されて、前記ペレット収容室内のガス圧を０．０２〜０．１ｋｇ／ｃｍ2の範囲内の所定値に保持するように構成した。
（作用）ペレット収容室内のガス圧力は、ある程度高い方が貫通孔の内側から外側に向かうガスの流速が速く、ペレットの貫通孔への収納と、ペレットのペレット排出孔への排出とが促進される。しかし、ペレット収容室内のガス圧力が高すぎると、貫通孔に複数のペレットが同時に収納されて目詰まりしたり、ペレットが割れるおそれがある。そこで、貫通孔を目詰まりさせることなく、ペレットが割れないように、しかもペレットを排出孔からスムーズに排出できるようにするためには、ペレット収容室内のガス圧力は、０．０２〜０．１ｋｇ／ｃｍ2の範囲内の所定値に設定することが望ましい。
請求項５においては、請求項１〜４のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記蓋を、装置本体ケースに支承された被支承部周りに揺動させて開閉するように構成した。
（作用）蓋を揺動させてペレット収容室を開口し、新たなペレット群をペレット収容室に補充することができる。
請求項６においては、請求項１〜５のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記ペレット収容室を形成する回転ドラムの内周壁にＶ字溝を周設するとともに、前記貫通孔を前記Ｖ字溝の底部に設けるように構成した。
（作用）ペレット収容室内のペレット群は、自重によりＶ字溝の底部に集まるので、ペレット収容室内のペレット群が残り少なくなったとしても、ペレットは貫通孔に導かれる。
請求項７においては、請求項１〜６のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記貫通孔の深さＨを、貫通孔の内径をＤとして、Ｄ／２＜Ｈ≦Ｄの範囲に形成するようにした。
（作用）貫通孔の深さＨが孔径Ｄよりも大きいと、２個以上のペレットが入り込み、目詰まりしたり、２個以上のペレット同時に供給されたりする場合がある。
また、貫通孔の深さＨが孔径Ｄの１／２よりも小さいと、ペレット収納貫通孔がペレット排出孔に正対する位置にくる前にペレットが貫通孔から転がり出て、ペレット群に戻ってしまってペレットを供給することができないおそれがある。そこで、貫通孔の深さＨは、貫通孔の内径をＤとして、Ｄ／２＜Ｈ≦Ｄの範囲に設定した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図８は本発明に係わる放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置の一実施例を示すもので、図１は同実施例装置を用いてペレットを供給して製造したアークチューブを備えた自動車用ヘッドランプの放電バルブの縦断面図、図２は同アークチューブの製造工程を説明する図で、（ａ）は一次ピンチシール工程説明図、（ｂ）は水銀供給工程説明図、（ｃ）は金属ハロゲン化物供給工程説明図、（ｄ）は二次ピンチシール工程説明図、図３はペレット供給装置の正面図、図４は同装置の側面図、図５は同装置の一部を断面で示す要部拡大正面図、図６は同装置の要部拡大断面面（図５に示す線VI−VIに沿う断面図）、図７は貫通孔周辺の形状を示す拡大断面図、図８はペレット収容室内のペレットを１個ずつ排出する工程を説明する工程説明図で、（ａ）は貫通孔にペレット１個が入った状態を示す図、（ｂ）は貫通孔に入ったペレットが回転ドラムとともに移動する様子を示す図、（ｃ）は回転ドラムが回動して貫通孔に入ったペレットがペレット群から分離された状態を示す図、（ｄ）はペレット収納貫通孔が排出孔に対応する位置となってペレットが排出される様子を示す図である。
【０００９】
これらの図において、アークチューブ１０は、直線状延出部ｗ1 の長手方向途中に球状膨出部ｗ2 が形成された円パイプ形状の石英ガラス管Ｗの球状膨出部ｗ2 寄りがピンチシールされて、放電空間を形成する楕円体形状のチップレス密閉チャンバー部１２の両端部に横断面矩形状のピンチシール部１３，１３が形成された構造で、密閉チャンバー部１２内には、始動用希ガスと水銀及び金属ハロゲン化物等の発光物質が封入されている。また密閉チャンバー部１２内には、放電電極を構成するタングステン製の電極棒１６，１６が対向配置されており、電極棒１６，１６はピンチシール部１３，１３に封着されたモリブデン箔１７，１７に接続され、ピンチシール部１３，１３の端部からはモリブデン箔７，７に接続されたモリブテン製リード線１８，１８が導出し、後端側リード線１８は非ピンチシール部である円パイプ形状部１４を挿通して外部に延びている。
【００１０】
また、図１は、アークチューブ１０を絶縁製ベース２０に取り付けて一体化したヘッドランプ用の放電バルブを示し、アークチューブ１０の前端部は絶縁性ベース２０の前方に突出する一本のリードサポート２２によって支持され、アークチューブ１０の後端部はベース２０の凹部２０ａで支持され、さらにアークチューブ１０の後端部寄りが絶縁性ベース２０の前面に固定された金属製支持部材Ｓによって把持された構造となっている。
【００１１】
アークチューブ１０から導出する前端側リード線１８は、溶接によってリードサポート２２に固定され、一方、後端側リード線１８は、ベース２０の凹部２０ａ形成底面壁２０ｂを貫通し、底面壁２０ｂに設けられている端子１９に、溶接により固定されている。符号Ｇは、アークチューブ１０から発した光の中で、人体に有害な波長域の紫外線成分をカットする円筒形状の紫外線遮蔽用グローブで、アークチューブ１０に溶着一体化されている。
【００１２】
このアークチューブ１０を製造するには、まず図２（ａ）に示されるように、直線状延出部ｗ1 の途中に球状膨出部ｗ2 の形成されている円筒形ガラス管Ｗの一方の開口端側から、電極棒１６とモリブデン箔１７とリード線１８を接続一体化した電極アッシーＡを挿入し、球状膨出部ｗ2 の近傍位置ｑ1 を一次ピンチシールする。次いで、図２（ｂ），（ｃ）に示されるように、上方に向けて開口する他方の開口端側から、球状膨出部ｗ2 （チャンバー部１２）に水銀Ｐ1，金属ハロゲン化物（ペレット）Ｐ2等の発光物質を投入する。そして、図２（ｄ）に示されるように、電極棒１６とモリブデン箔１７とリード線１８を接続一体化した他の電極アッシーＡを開口端側から挿入した後、球状膨出部ｗ2 の近傍位置ｑ2 を加熱しつつ二次ピンチシールして、球状膨出部ｗ2 を密封することで、チップレス密閉チャンバー部１２をもつアークチューブ１０が完成する。
【００１３】
なお、図２（ａ）に示す一次ピンチシール工程は、電極アッシーＡが酸化されないように、不活性ガス（一般には、安価なアルゴンガス）をフォーミングガスとしてガラス管Ｗ内へ供給しつつ、ピンチシールを行なう。また図２（ｄ）に示す二次ピンチシール工程では、Ｘｅガスをガラス管Ｗ内へ供給した後、直線状延出部ｗ1の開口端を、図３（ｄ）符号ｑ3に示すようにピンチシールする等して閉じ、発光物質等を気化させないように、球状膨出部ｗ2を液体窒素で冷却し、ガラス管Ｗの内部を真空に近い状態にしてピンチシールが行われる。
チャンバー部１２に金属ハロゲン化物のペレットを供給するペレット供給装置は、図３〜６に示されるように、内部に回転ドラム４０が縦回転可能に収容された装置本体ケース３０と、装置本体ケース３０に設けられたガス供給孔３２に接続されたＡｒガスボンベ４８と、回転ドラム４０を装置本体ケース３０に対し回転駆動する駆動モータ６０と、回転ドラム４０側の回転駆動軸に設けられたディスク６６の目盛りを検出することで、回転ドラム４０の周方向位置を検出する位置検出器６４と、装置本体ケース３０のペレット排出孔３３から延びるペレット供給ノズル３４と、装置本体ケース３０に支持され、ペレット供給ノズル３４を通過するペレットの数を検出するペレット検出センサー７０と、ペレット検出センサ７０と位置検出器６４からの検出情報に基づいて駆動モータ６０の駆動（回転ドラム４０の回動）を制御する制御装置８０とから主として構成されている。
【００１４】
装置本体ケース３０の内部構造は、図５，６に示されるように、矩形体形状の装置本体ケース３０の前面側に、回転ドラム収容部である回転体形状の開口部３１が設けられ、装置本体ケース３０の前面には、ねじ締結により蓋３８が固定されて、装置本体ケース３０の内部（回転ドラム収容部３１）が密閉されている。そして、この密閉された回転ドラム収容部３１内には、ペレット収容部４２を設けた回転ドラム４０が縦回転可能に配置されている。
【００１５】
蓋３８は透明ガラス製で、蓋３８を開けなくてもペレット収容室３１内のペレット残量を確認できる。符号３８ａは、蓋３８を固定するためのブラケット、符号３８ｂは、締結ねじである。符号３９は、装置本体ケース３０の前面と蓋３８間に介装されたシール用のＯリング、符号３７は、回転ドラム４０側の回転駆動軸４１と装置本体ケース３０背面壁に設けた回転駆動軸貫通孔３０ａ間に介装されたシール用のＯリング、符号３６は、装置本体ケース３０と回転ドラム４０の回転駆動軸４１間に介在された軸受であるボールベアリングである。
【００１６】
また、回転ドラム４０の前面側には、その周壁４２ａの内側にＶ字型の溝４４が周設された回転体形状の凹部空間４３が設けられている。そして、回転ドラム収容部３１内に配置された回転ドラム４０は、その前面側が蓋３８に接近した形態に保持されて、凹部空間４３と蓋３８とによってペレット収容室４２が画成され、このペレット収容室４２内には、ほぼ同一の大きさの多数のペレットＰが収容されている。
【００１７】
回転ドラム４０の周壁４２ａのＶ字溝４４の底部における周方向１２等分位置には、ペレット１個を挿通できる大きさの貫通孔４５が設けられている。即ち、回転ドラム４０の回転中心から３０度のピッチで貫通孔４５が設けられている。Ｖ字溝４４を形成する傾斜面４４ａ，４４ｂは貫通孔４５に向かって延びており、ペレット収容室４２内に収容されているペレットＰは、自ずと貫通孔４５に向かって転がり、それだけ貫通孔４５にペレットＰが入りやすいといえる。
【００１８】
また、貫通孔４５の孔径は、ペレットＰの平均粒径ｄ（＝０．４０ｍｍ）の約１．２倍に設定されて、貫通孔４５にはペレット１個がスムーズに入り込むことができ、かつ２個以上のペレットＰが同時に入り込むことが困難となっている。さらに、貫通孔４５の深さＨは、図７に示されるように、貫通孔４５に収納されたペレットＰの頭部が貫通孔４５よりペレット収容室４２内に突出して、他のペレットＰの貫通孔４５内への侵入を阻止できるように、貫通孔４５の内径をＤとして、Ｈ＝０．８Ｄに設定されている。
【００１９】
回転ドラム４０の周壁４０ａは、回転ドラム収容部３１の内周面に摺接するように構成されており、貫通孔４５内に収納されたペレットＰは、回転ドラム４０の回動にともなって、貫通孔４５に収納された状態のまま回転ドラム４０と一体に回動するようになっている。
【００２０】
また、装置本体ケース３０（回転ドラム収容部３１）の上側面壁には、装置本体ケース３０（回転ドラム収容部３１）内に開口するガス供給孔３２が設けられ、このガス供給孔３２には、Ａｒガスボンベ４８から延びる配管４９が接続されている。一方、装置本体ケース３０の左側面壁（装置本体ケース３０を正面から見て左側側面壁）の上下方向略中央部には、回転ドラム収容部３１側から斜め１５度下方外部に向かって開口するペレット排出孔３３が設けられ、このペレット排出孔３３には、先端部がアークチューブ１０の直線状延出部（ガラス管）ｗ2内に延びるペレット供給ノズル３４（図５参照）が接続されている。また、ペレット排出孔３３の口径は、貫通孔４５内のペレットＰが排出されやすいように、貫通孔４５の口径より幾分大きく形成されている。
【００２１】
また、ガス供給孔３２の回転ドラム収容部３１側への開口部には、周方向に延びる溝３５が形成されて、回転ドラム４０のペレット収容室４２内が常に貫通孔４５を介してガス供給孔３２に連通するように構成されている。即ち、溝３５は、回転ドラム４０が周方向どの位置にあっても、貫通孔４５をガス供給孔３２に連通させるマニホールドを構成している。そして、ガス供給孔３２から供給されるＡｒガスは０．０５ｋｇ／ｃｍ2の圧力に設定されて、ペレット収容室内４２は、０．０５ｋｇ／ｃｍ2のＡｒガス雰囲気下に保持されている。
【００２２】
次に、本実施例のペレット供給装置の動作を図５，８に基づいて説明する。
【００２３】
図５に示すように、ペレット供給ノズル３４の先端部をアークチューブ１０の直線状延出部ｗ1に挿通した状態において、回転ドラム４０が回動すると、ペレット収容室４２内の底部位置において、図８（ａ）に示されるように、貫通孔４５に１個のペレットＰが収納される。そして、回転ドラム４０の回動が進むと、図８（ｂ），（ｃ）に示されるように、貫通孔４５に収納されたペレットＰは、ペレット収容室４２内のペレット群から分離される。
【００２４】
そして、さらに回転ドラム４０の回動が進むと、図８（ｄ）に示されるように、ペレット収納貫通孔４５ａがペレット排出孔３３に正対する位置となる。ペレット収容室４２は、他の貫通孔４５，マニホールド３５を介して常にガス供給孔３２と連通し、ペレット収容室４２内の圧力は、０．０５ｋｇ／ｃｍ2に保持されている。このため、ペレット収容室４２内の圧力がペレット収納貫通孔４５ａとペレット排出孔３３を介して解放され、ペレット収容室４２内のＡｒガスが、ペレット収納貫通孔４５ａから勢いよくペレット排出孔３３に排出される。このとき、ペレット収納貫通孔４５ａ内のペレットＰもＡｒガスと一緒にペレット排出孔３３に排出される。そして、ペレット排出孔３３に排出されたペレットＰは、ペレット供給ノズル３４を介して、アークチューブ１０の直線状延出部ｗ1からチャンバー部１２内に供給される。
【００２５】
また、この間に、図８（ｃ），（ｄ）に示されるように、隣接する後続の貫通孔４５ｂには別のペレットＰが収納されており、ペレット収納貫通孔４５ｂがペレット排出孔３３に正対する位置となると、再びペレット収容室４２内のＡｒガスが貫通孔４５ｂ内のペレットＰをペレット排出孔３３に排出する。ペレット排出孔３３に排出されたペレットＰは、ペレット供給ノズル３４を介して、アークチューブ１０の直線状延出部ｗ1から球状膨出部ｗ2（チャンバー部１２）内に供給される。このようにして、回転ドラム４０の回動に連係して、ペレットＰを１個ずつペレット供給ノズル３４から連続して供給することができる。
【００２６】
なお、１本のアークチューブに供給すべきペレットＰの数は２個であり、ペレット供給ノズル３４を通過するペレットＰの数は、ペレット検出センサー７０によって検出されて、制御装置８０に出力されている。そして、制御装置８０内のＣＰＵ（図示せず）は、ペレット検出センサー７０からの信号によって所定時間内に２個のペレットＰがアークチューブ１０に供給されたことを確認すると、回転ドラム４０の回転を停止するべくモータ６０の駆動を制御するとともに、ペレット供給ノズル３４によるペレット供給対象であるアークチューブを新たなアークチューブに取り替えるように、アークチューブ把持部材（図示せず）の駆動を制御する。また、回転ドラム４０の位置は、常に位置検出器６４によって検出されており、この位置検出器６４からの信号により、隣接する貫通孔４５，４５間にペレット排出孔３３が位置するように、回転ドラム４０が停止する。
【００２７】
そして、アークチューブ把持部材が新たなアークチューブをペレット供給ノズル３４に対しセットすると、アークチューブのセット完了が制御装置８０内のＣＰＵに出力されて、ＣＰＵは回動ドラム４０の回転を再開するべくモータ６０の駆動を制御する。
【００２８】
また、ペレット収容室４２内の圧力を大気圧より高めた状態に保持しておくと、ペレットＰを勢いよく排出できる以外に、次のような作用がある。
【００２９】
即ち、回転ドラム４０の周壁４２ａと回転ドラム収容部３１の内周壁間（摺接部）には、僅かながら隙が形成されており、ペレット収容室４２内の圧力の高い不活性ガスは、ペレット排出孔３３寄りに位置する貫通孔４５から、この隙間を通って、ペレット排出孔３３に流入する流れを形成する。そして、貫通孔４５の内側（ペレット収容室４２内）から外側（ペレット収容室４２外）に向かうこの不活性ガスの流れは、ペレット収納予定位置では、ペレットＰの貫通孔４５への落下収納を促進するとともに、ペレットＰが貫通孔４５に収納されて後、回転ドラム４０が回転しペレット収納貫通孔４５ａがペレット排出孔３３に正対する位置となるまでの間、ペレットＰを貫通孔４５ａ内に押しとどめる作用がある。
【００３０】
図９，１０は、本発明の第２の実施例を示し、図９は、ペレット供給装置の要部である装置本体ケースの正面図、図１０は、同装置本体ケースの断面図（図９に示す線Ｘ−Ｘに沿う断面図）である。
【００３１】
前記した第１の実施例では、回転ドラム収容部３１が回転体形状に形成されて、回転ドラム収容部３１の内周面が回転ドラム４０の外周面全域に摺接する構造となっていたが、本実施例では、回転ドラム収容部３１が回転ドラム４０より１周り大きい短形体形状に形成され、回転ドラム収容部３１内に、回転ドラム４０の周壁下方領域に摺接する摺接部材１００を配置した構造となっている。
【００３２】
即ち、摺接部材１００は、回転ドラム４０の外周面に倣った半円弧状の摺接面１０２を有し、下方から回転ドラム４０の外周面に接するように配設されている。符号１１４は、摺接部材１００の前面側を押さえて、摺接部材１００を上下方向に摺動可能に保持する保持部材、符号１１６は、摺接部材１００を上方（回転ドラム４０の外周面に接触する方向）に付勢する圧縮コイルスプリングで、回転ドラム４０と摺接部材１００間の接触圧は、接圧調整ねじ１１８によって調整できる。
【００３３】
また、摺接部材１００には、ペレット排出孔３３が設けられ、ペレット排出孔３３に接続された可撓性テフロン製チューブ３３ａが装置本体ケース３０から延出するペレット供給ノズル３４に接続されている。
【００３４】
この実施例では、ペレット収容室４２内のペレット群が転動する範囲およびペレット収納貫通孔４５が回動する領域に対応する部位だけに摺接部材１００を設けた構造で、回転ドラム４０外周面のその他の領域は、回転ドラム収容部３１の内周面から大きく離間し、貫通孔４５の多くが回転ドラム収容部３１内に解放された構造となっている。
【００３５】
このため、回転ドラム４０と摺接部材１００との摺接面積が小さく、回転ドラム４０の回動トルクもそれだけ小さくて済む。
【００３６】
また、前記実施例に示すマニホールド３５を設けるまでもなく、ガス供給孔３２とペレット収容室４２は、回転ドラム収容部３１と多くの貫通孔４５を介して常に連通状態が確保されており、また、摺接部材１００の接圧は、接圧調節ねじ１１８で調節できるので、前記実施例のように、回転ドラム収容部３１の内周面形状を正確に加工したり、マニホールド３５を形成する等の複雑な加工も不要である。
【００３７】
さらに、本装置を粒径の大きさが異なるペレットの供給に使用したい場合には、回転ドラム４０を外し、ペレットの粒径に対応した貫通孔４５を形成した回転ドラムに交換することで、粒径の異なるペレットの供給に用いることができる。
【００３８】
また、蓋１３８は、ヒンジ１４０周りに揺動できる構造となっており、フック１３９を掛止部１４２に掛止させ、またその掛止を外すことで、蓋１３８を簡単に開閉でき、ペレット収容室４２内へのペレット収容作業を容易に遂行できる。
【００３９】
なお、この第２の実施例において、摺接部材１００は本体装置ケース３０に固定された構造であってもよい。
【００４０】
図１１は、本発明の第３の実施例であるペレット供給装置の要部である装置本体ケースの断面図である。
【００４１】
この実施例では、前記第１の実施例と同様、装置本体ケース３０の回転ドラム収容部３１の内周面が円筒形状に形成されているが、上半分の領域における内周面３１ａの半径Ｒ1が下半分の領域における内周面３１ｂの半径Ｒ2より大きく形成されて、回転ドラム４０の周壁４２ａの下半分だけが回転ドラム収容部３１の内周面に摺接するように構成されている。
【００４２】
このため、周壁４２ａの上半分の領域と回転ドラム収容部３１の内周面３１ａ間には、所定の隙間Ｓ1（＝Ｒ1−Ｒ2）が形成されて、装置本体ケース３０にマニホールド３５を形成するまでもなく、ガス供給孔３２と貫通孔４５とは連通し、ペレット収容室４２は常に所定圧のＡｒガス雰囲気下に保持されている。
【００４３】
その他は、前記第１の実施例の装置構造と同一でありその説明は、省略する。
【００４４】
なお、前記した第１〜第３の実施例では、ペレット収容室４２内を大気圧より高い所定の圧力（０．０５ｋｇ／ｃｍ2）に保持し、ペレットＰをペレット排出孔３３に勢いよく排出するように構成されているが、ペレット収容室４２内が不活性ガス雰囲気下に保持されるのであれば、大気圧と同一圧であってもよい。
【００４５】
【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用アークチューブへのペレット供給装置によれば、装置本体ケース内に配置された回転ドラムに、従来装置のホッパに代わるペレット収容室が設けられているので、装置本体全体がコンパクトとなる。
また、ペレット収容室内のペレットは、ペレット排出孔から排出されるまでにの間、不活性ガス雰囲気下に保持されるので、ペレットが潮解してペレットの適正な供給が困難となるとか、製造されたアークチューブの特性が著しく低下するなどの問題が解消される。
請求項２，３によれば、 ペレット収容室内が不活性ガス雰囲気下に確実に保持されるので、ペレットの吸湿に伴う種々の問題が確実に解消される。
請求項４によれば、ペレット収容室内のガス圧力が所定の加圧状態に保持されて、ペレットを割らずに１個ずつスムーズにペレット排出孔から排出できる。
請求項５によれば、蓋を揺動させることでペレット収容室を簡単に開閉できるので、ペレット群の補充作業が容易となる。
請求項６によれば、ペレット収容室内のペレット群が残り少なくなった状態においても、貫通孔にペレットが導かれるので、最後まで確実に１個ずつペレットを供給することができる。
請求項７によれば、貫通孔にペレットが１個だけ収納されるので、ペレットを１個ずつ確実に供給することができる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例装置を用いてペレットを供給して製造したアークチューブを備えた自動車用ヘッドランプの放電バルブの縦断面図
【図２】（ａ）一次ピンチシール工程説明図
（ｂ）水銀供給工程説明図
（ｃ）金属ハロゲン化物供給工程説明図
（ｄ）二次ピンチシール工程説明図
【図３】本発明の一実施例であるペレット供給装置の正面図
【図４】同装置の側面図
【図５】同装置の一部を断面で示す要部拡大正面図
【図６】同装置の要部拡大断面（図５に示す線VI−VIに沿う断面図）
【図７】貫通孔周辺の形状を示す拡大断面図
【図８】（ａ）は貫通孔にペレット１個が入った状態を示す図
（ｂ）は貫通孔に入ったペレットが回転ドラムとともに移動する様子を示す図
（ｃ）は回転ドラムが回動して貫通孔に入ったペレットがペレット群から分離された状態を示す図
（ｄ）はペレット収納貫通孔が排出孔に対応する位置となってペレットが排出される様子を示す図
【図９】本発明の第２の実施例におけるペレット供給装置の要部である装置本体ケースの蓋を開けた状態の正面図
【図１０】同装置本体ケースの断面図（図９に示す線Ｘ−Ｘに沿う断面図）
【図１１】本発明の第３の実施例におけるペレット供給装置の要部である装置本体ケースの断面図
【図１２】従来のペレット供給装置の縦断面図
【符号の説明】
１０ アークチューブ
１２ チップレス密閉チャンバー部
１３ ピンチシール部
１６ 電極棒
１７ モリブデン箔
１８ リード線
３０ 装置本体ケース
３１ 回転ドラム収容部
３２ ガス供給孔
３３ ペレット排出孔
３４ ペレット供給ノズル
３５ マニホールド
３８、１３８ 蓋
４０ 回転ドラム
４２ ペレット収容室
４２ａ 回転ドラムの周壁
４４ Ｖ字溝
４５ 貫通孔
４８ Ａｒガスボンベ
６０ 駆動モータ
７０ ペレット検出センサ
１００ 摺接部材
Ａ 電極アッシー
Ｐ 金属ハロゲン化物などのペレット
Ｗ アークチューブ用ガラス管
ｗ1 ガラス管の直線状延出部
ｗ2 ガラス管の球状膨出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極が対設され水銀や金属ハロゲン化物等の発光物質が封入された密閉チャンバー部をもつ放電ランプ用アークチューブを製造する工程において、アークチューブのチャンバー部に所定量のペレット状金属ハロゲン化物（以下、ペレットという）を供給する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術としては、実開昭６２−１１８３４０号が知られている。これは、図１２に示されるように、外周にペレットＰが入り込む凹部２を設けたロータ１と、内部にペレットＰを収容したホッパ３とが、ホッパ３の内部にロータ１の外周面が臨む形態に配置され、ロータ１の内部には、吸気空間部５と排気空間部６とが設けられ、一方、ロータ１の凹部２には、吸気空間部５または排気空間部６に連通して吸排気通路を構成する孔７が設けられて、ロータ１の回転に伴って、ホッパ３内のペレットＰが凹部２に入りこんで吸着保持されるとともに、ペレットＰを収容した凹部２が排出予定位置までくると、孔７からの排気によってペレットＰが排出されるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来技術では、第１に、ホッパ３がロータ１の外部に設けられているため、それだけ装置が大型となる。
【０００４】
第２に、ペレット（金属ハロゲン化物）Ｐは吸湿性にとみ、大気に触れるとすぐに潮解してしまって、ペレットを１個ずつ供給することが困難となるとか、水分を吸収したペレットでは、ランプ特性を著しく低下させる等の種々の問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、不活性ガスの供給される密閉ケース内に、ペレット収容室を設けた回転ドラムを配置することで、装置の大型化もペレットの吸湿も招くことのないペレット供給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および作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係る放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置においては、ペレット収容室に収容した金属ハロゲン化物などのペレット群から１個ずつペレットを取り出して放電ランプ用アークチューブに供給する放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前面側に開口する回転ドラム収容部が形成された装置本体ケースと、前記装置本体ケースの前面開口部に取り付けられて、回転ドラム収容部を密閉する蓋と、前記回転ドラム収容部に縦回転可能に配置され、前記蓋に臨む前面側に回転体形状のペレット収容室が形成された回転ドラムと、前記装置本体ケースから延出するペレット供給ノズルとを備え、
前記回転ドラムの周壁に、ペレット１個を挿通できる大きさの貫通孔を周方向等間隔に設け、一方、前記装置本体ケースにおける回転ドラムの周壁に対向する部位には、前記回転ドラムの周壁に摺接して貫通孔に収納されたペレットを貫通孔内に保持する円弧状の摺接面と、前記貫通孔を介してペレット収容室に不活性ガスを供給するガス供給孔と、前記回転ドラムが回転しペレット収納貫通孔が正対する位置となったときに貫通孔内のペレットを排出する、前記ペレット供給ノズルに連通するペレット排出孔と、を設けるように構成した。
（作用）回転ドラムが回転し、略最下点位置にきた貫通孔にペレット１個が自重で入り込む。貫通孔の下部には、摺接面が周方向に延在しており、回転ドラムが回動しても、貫通孔内のペレットは下方から摺接面で支持されるため、貫通孔内に保持される。そして、回転ドラムの回動にともなって、ペレットを収納した貫通孔（以下、ペレット収納貫通孔という）が上方に移動し、ペレット収容室内のペレット群から分離される。そして、ペレット収納貫通孔がペレット排出孔に対応する位置にくると、ペレットの自重と、ペレット収容室内からペレット収納貫通孔を介してペレット排出孔に向かう不活性ガス流とによって、ペレットはペレット排出孔に排出される。ペレット排出孔に排出されたペレットは、ペレット供給ノズルによって、アークチューブのチャンバー部に供給される。さらに回転ドラムが回動し、次のペレット収納貫通孔がペレット排出孔に対応する位置にくると、同様にして、ペレットはペレット排出孔に排出され、ペレット供給ノズルによって、アークチューブのチャンバー部に供給される。このようにして、次々と１個ずつペレットが供給される。
装置本体ケース内（回転ドラム収容部）に配置された回転ドラムに、ペレット収容室が設けられ、このペレット収容室に多数のペレットを収容できるので、従来装置のように、回転ドラム（ロータ）の外側にホッパを設けなくて済む。
装置本体ケースに設けられたガス供給孔、回転ドラムの周壁に設けられた貫通孔からペレット収容室内に不活性ガスが導かれており、ペレット収容室内は、不活性ガス雰囲気下に保持されて、ペレット収容室内のペレットが大気と接触して潮解したり、ペレット中の水分が過多となる等の不具合がない。
請求項２においては、請求項１に記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記回転ドラム収容部の内周面を、前記回転ドラムの周壁全周囲に摺接する円筒形状に形成するとともに、前記ガス供給孔に、前記貫通孔の少なくとも１個との連通を確保する周方向に延びるマニホールドを設けるように構成した。
（作用）回転ドラムが周方向どの位置にあっても、マニホールドを介してガス供給孔と貫通孔との連通が確保されて、ペレット収容室内には常に不活性ガスが導かれている。
特に、ガス供給孔，マニホールド，貫通孔からペレット収容室内に導かれた不活性ガスは、ペレット排出孔寄りに位置する貫通孔から、回転ドラムと回転ドラム収容部間の隙間（摺接面）を通って、ペレット排出孔に流入する不活性ガスの流れを形成する。そして、貫通孔の内側（ペレット収容室内）から外側（ペレット収容室外）に向かうこの不活性ガスの流れは、ペレット収納予定位置では、ペレットの貫通孔への落下収納を促進するとともに、ペレットが貫通孔に収納されて後、回転ドラムが回転しペレット収納貫通孔がペレット排出孔に正対する位置となるまでの間、ペレットを貫通孔内に押しとどめる作用がある。そして、ペレット収納貫通孔がペレット排出孔に正対する位置となると、ペレット収容室内の不活性ガスは、ペレット収納貫通孔からペレット排出孔に流出し易くなるため、この不活性ガスの流れが貫通孔内のペレットのペレット排出孔への落下排出を促進する。そして、ペレット収容室内の圧力が大気圧よりも大きい場合には、ペレット収納貫通孔がペレット排出孔に正対する位置となると、ペレット収容室内の圧力がペレット排出孔を介して解放されることとなって、その圧力に応じた速度で、不活性ガスが流出し、同時にペレットも排出される。
請求項３においては、請求項１に記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記円弧状の摺接面を、前記回転ドラムの周壁のほぼ下半分の領域に対向して設けるように構成した。
（作用）回転ドラムが周方向どの位置にあっても、回転ドラムの周壁外周面の上半分と回転ドラム収納部内周面間の隙間を介して、円弧状の摺接面に対向しない位置にくる貫通孔とガス供給孔との連通が確保されて、ペレット収容室内には常に不活性ガスが導かれている。
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記ガス供給孔に供給される不活性ガスの圧力が調整されて、前記ペレット収容室内のガス圧を０．０２〜０．１ｋｇ／ｃｍ2の範囲内の所定値に保持するように構成した。
（作用）ペレット収容室内のガス圧力は、ある程度高い方が貫通孔の内側から外側に向かうガスの流速が速く、ペレットの貫通孔への収納と、ペレットのペレット排出孔への排出とが促進される。しかし、ペレット収容室内のガス圧力が高すぎると、貫通孔に複数のペレットが同時に収納されて目詰まりしたり、ペレットが割れるおそれがある。そこで、貫通孔を目詰まりさせることなく、ペレットが割れないように、しかもペレットを排出孔からスムーズに排出できるようにするためには、ペレット収容室内のガス圧力は、０．０２〜０．１ｋｇ／ｃｍ2の範囲内の所定値に設定することが望ましい。
請求項５においては、請求項１〜４のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記蓋を、装置本体ケースに支承された被支承部周りに揺動させて開閉するように構成した。
（作用）蓋を揺動させてペレット収容室を開口し、新たなペレット群をペレット収容室に補充することができる。
請求項６においては、請求項１〜５のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記ペレット収容室を形成する回転ドラムの内周壁にＶ字溝を周設するとともに、前記貫通孔を前記Ｖ字溝の底部に設けるように構成した。
（作用）ペレット収容室内のペレット群は、自重によりＶ字溝の底部に集まるので、ペレット収容室内のペレット群が残り少なくなったとしても、ペレットは貫通孔に導かれる。
請求項７においては、請求項１〜６のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前記貫通孔の深さＨを、貫通孔の内径をＤとして、Ｄ／２＜Ｈ≦Ｄの範囲に形成するようにした。
（作用）貫通孔の深さＨが孔径Ｄよりも大きいと、２個以上のペレットが入り込み、目詰まりしたり、２個以上のペレット同時に供給されたりする場合がある。
また、貫通孔の深さＨが孔径Ｄの１／２よりも小さいと、ペレット収納貫通孔がペレット排出孔に正対する位置にくる前にペレットが貫通孔から転がり出て、ペレット群に戻ってしまってペレットを供給することができないおそれがある。そこで、貫通孔の深さＨは、貫通孔の内径をＤとして、Ｄ／２＜Ｈ≦Ｄの範囲に設定した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図８は本発明に係わる放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置の一実施例を示すもので、図１は同実施例装置を用いてペレットを供給して製造したアークチューブを備えた自動車用ヘッドランプの放電バルブの縦断面図、図２は同アークチューブの製造工程を説明する図で、（ａ）は一次ピンチシール工程説明図、（ｂ）は水銀供給工程説明図、（ｃ）は金属ハロゲン化物供給工程説明図、（ｄ）は二次ピンチシール工程説明図、図３はペレット供給装置の正面図、図４は同装置の側面図、図５は同装置の一部を断面で示す要部拡大正面図、図６は同装置の要部拡大断面面（図５に示す線VI−VIに沿う断面図）、図７は貫通孔周辺の形状を示す拡大断面図、図８はペレット収容室内のペレットを１個ずつ排出する工程を説明する工程説明図で、（ａ）は貫通孔にペレット１個が入った状態を示す図、（ｂ）は貫通孔に入ったペレットが回転ドラムとともに移動する様子を示す図、（ｃ）は回転ドラムが回動して貫通孔に入ったペレットがペレット群から分離された状態を示す図、（ｄ）はペレット収納貫通孔が排出孔に対応する位置となってペレットが排出される様子を示す図である。
【０００９】
これらの図において、アークチューブ１０は、直線状延出部ｗ1 の長手方向途中に球状膨出部ｗ2 が形成された円パイプ形状の石英ガラス管Ｗの球状膨出部ｗ2 寄りがピンチシールされて、放電空間を形成する楕円体形状のチップレス密閉チャンバー部１２の両端部に横断面矩形状のピンチシール部１３，１３が形成された構造で、密閉チャンバー部１２内には、始動用希ガスと水銀及び金属ハロゲン化物等の発光物質が封入されている。また密閉チャンバー部１２内には、放電電極を構成するタングステン製の電極棒１６，１６が対向配置されており、電極棒１６，１６はピンチシール部１３，１３に封着されたモリブデン箔１７，１７に接続され、ピンチシール部１３，１３の端部からはモリブデン箔７，７に接続されたモリブテン製リード線１８，１８が導出し、後端側リード線１８は非ピンチシール部である円パイプ形状部１４を挿通して外部に延びている。
【００１０】
また、図１は、アークチューブ１０を絶縁製ベース２０に取り付けて一体化したヘッドランプ用の放電バルブを示し、アークチューブ１０の前端部は絶縁性ベース２０の前方に突出する一本のリードサポート２２によって支持され、アークチューブ１０の後端部はベース２０の凹部２０ａで支持され、さらにアークチューブ１０の後端部寄りが絶縁性ベース２０の前面に固定された金属製支持部材Ｓによって把持された構造となっている。
【００１１】
アークチューブ１０から導出する前端側リード線１８は、溶接によってリードサポート２２に固定され、一方、後端側リード線１８は、ベース２０の凹部２０ａ形成底面壁２０ｂを貫通し、底面壁２０ｂに設けられている端子１９に、溶接により固定されている。符号Ｇは、アークチューブ１０から発した光の中で、人体に有害な波長域の紫外線成分をカットする円筒形状の紫外線遮蔽用グローブで、アークチューブ１０に溶着一体化されている。
【００１２】
このアークチューブ１０を製造するには、まず図２（ａ）に示されるように、直線状延出部ｗ1 の途中に球状膨出部ｗ2 の形成されている円筒形ガラス管Ｗの一方の開口端側から、電極棒１６とモリブデン箔１７とリード線１８を接続一体化した電極アッシーＡを挿入し、球状膨出部ｗ2 の近傍位置ｑ1 を一次ピンチシールする。次いで、図２（ｂ），（ｃ）に示されるように、上方に向けて開口する他方の開口端側から、球状膨出部ｗ2 （チャンバー部１２）に水銀Ｐ1，金属ハロゲン化物（ペレット）Ｐ2等の発光物質を投入する。そして、図２（ｄ）に示されるように、電極棒１６とモリブデン箔１７とリード線１８を接続一体化した他の電極アッシーＡを開口端側から挿入した後、球状膨出部ｗ2 の近傍位置ｑ2 を加熱しつつ二次ピンチシールして、球状膨出部ｗ2 を密封することで、チップレス密閉チャンバー部１２をもつアークチューブ１０が完成する。
【００１３】
なお、図２（ａ）に示す一次ピンチシール工程は、電極アッシーＡが酸化されないように、不活性ガス（一般には、安価なアルゴンガス）をフォーミングガスとしてガラス管Ｗ内へ供給しつつ、ピンチシールを行なう。また図２（ｄ）に示す二次ピンチシール工程では、Ｘｅガスをガラス管Ｗ内へ供給した後、直線状延出部ｗ1の開口端を、図３（ｄ）符号ｑ3に示すようにピンチシールする等して閉じ、発光物質等を気化させないように、球状膨出部ｗ2を液体窒素で冷却し、ガラス管Ｗの内部を真空に近い状態にしてピンチシールが行われる。
チャンバー部１２に金属ハロゲン化物のペレットを供給するペレット供給装置は、図３〜６に示されるように、内部に回転ドラム４０が縦回転可能に収容された装置本体ケース３０と、装置本体ケース３０に設けられたガス供給孔３２に接続されたＡｒガスボンベ４８と、回転ドラム４０を装置本体ケース３０に対し回転駆動する駆動モータ６０と、回転ドラム４０側の回転駆動軸に設けられたディスク６６の目盛りを検出することで、回転ドラム４０の周方向位置を検出する位置検出器６４と、装置本体ケース３０のペレット排出孔３３から延びるペレット供給ノズル３４と、装置本体ケース３０に支持され、ペレット供給ノズル３４を通過するペレットの数を検出するペレット検出センサー７０と、ペレット検出センサ７０と位置検出器６４からの検出情報に基づいて駆動モータ６０の駆動（回転ドラム４０の回動）を制御する制御装置８０とから主として構成されている。
【００１４】
装置本体ケース３０の内部構造は、図５，６に示されるように、矩形体形状の装置本体ケース３０の前面側に、回転ドラム収容部である回転体形状の開口部３１が設けられ、装置本体ケース３０の前面には、ねじ締結により蓋３８が固定されて、装置本体ケース３０の内部（回転ドラム収容部３１）が密閉されている。そして、この密閉された回転ドラム収容部３１内には、ペレット収容部４２を設けた回転ドラム４０が縦回転可能に配置されている。
【００１５】
蓋３８は透明ガラス製で、蓋３８を開けなくてもペレット収容室３１内のペレット残量を確認できる。符号３８ａは、蓋３８を固定するためのブラケット、符号３８ｂは、締結ねじである。符号３９は、装置本体ケース３０の前面と蓋３８間に介装されたシール用のＯリング、符号３７は、回転ドラム４０側の回転駆動軸４１と装置本体ケース３０背面壁に設けた回転駆動軸貫通孔３０ａ間に介装されたシール用のＯリング、符号３６は、装置本体ケース３０と回転ドラム４０の回転駆動軸４１間に介在された軸受であるボールベアリングである。
【００１６】
また、回転ドラム４０の前面側には、その周壁４２ａの内側にＶ字型の溝４４が周設された回転体形状の凹部空間４３が設けられている。そして、回転ドラム収容部３１内に配置された回転ドラム４０は、その前面側が蓋３８に接近した形態に保持されて、凹部空間４３と蓋３８とによってペレット収容室４２が画成され、このペレット収容室４２内には、ほぼ同一の大きさの多数のペレットＰが収容されている。
【００１７】
回転ドラム４０の周壁４２ａのＶ字溝４４の底部における周方向１２等分位置には、ペレット１個を挿通できる大きさの貫通孔４５が設けられている。即ち、回転ドラム４０の回転中心から３０度のピッチで貫通孔４５が設けられている。Ｖ字溝４４を形成する傾斜面４４ａ，４４ｂは貫通孔４５に向かって延びており、ペレット収容室４２内に収容されているペレットＰは、自ずと貫通孔４５に向かって転がり、それだけ貫通孔４５にペレットＰが入りやすいといえる。
【００１８】
また、貫通孔４５の孔径は、ペレットＰの平均粒径ｄ（＝０．４０ｍｍ）の約１．２倍に設定されて、貫通孔４５にはペレット１個がスムーズに入り込むことができ、かつ２個以上のペレットＰが同時に入り込むことが困難となっている。さらに、貫通孔４５の深さＨは、図７に示されるように、貫通孔４５に収納されたペレットＰの頭部が貫通孔４５よりペレット収容室４２内に突出して、他のペレットＰの貫通孔４５内への侵入を阻止できるように、貫通孔４５の内径をＤとして、Ｈ＝０．８Ｄに設定されている。
【００１９】
回転ドラム４０の周壁４０ａは、回転ドラム収容部３１の内周面に摺接するように構成されており、貫通孔４５内に収納されたペレットＰは、回転ドラム４０の回動にともなって、貫通孔４５に収納された状態のまま回転ドラム４０と一体に回動するようになっている。
【００２０】
また、装置本体ケース３０（回転ドラム収容部３１）の上側面壁には、装置本体ケース３０（回転ドラム収容部３１）内に開口するガス供給孔３２が設けられ、このガス供給孔３２には、Ａｒガスボンベ４８から延びる配管４９が接続されている。一方、装置本体ケース３０の左側面壁（装置本体ケース３０を正面から見て左側側面壁）の上下方向略中央部には、回転ドラム収容部３１側から斜め１５度下方外部に向かって開口するペレット排出孔３３が設けられ、このペレット排出孔３３には、先端部がアークチューブ１０の直線状延出部（ガラス管）ｗ2内に延びるペレット供給ノズル３４（図５参照）が接続されている。また、ペレット排出孔３３の口径は、貫通孔４５内のペレットＰが排出されやすいように、貫通孔４５の口径より幾分大きく形成されている。
【００２１】
また、ガス供給孔３２の回転ドラム収容部３１側への開口部には、周方向に延びる溝３５が形成されて、回転ドラム４０のペレット収容室４２内が常に貫通孔４５を介してガス供給孔３２に連通するように構成されている。即ち、溝３５は、回転ドラム４０が周方向どの位置にあっても、貫通孔４５をガス供給孔３２に連通させるマニホールドを構成している。そして、ガス供給孔３２から供給されるＡｒガスは０．０５ｋｇ／ｃｍ2の圧力に設定されて、ペレット収容室内４２は、０．０５ｋｇ／ｃｍ2のＡｒガス雰囲気下に保持されている。
【００２２】
次に、本実施例のペレット供給装置の動作を図５，８に基づいて説明する。
【００２３】
図５に示すように、ペレット供給ノズル３４の先端部をアークチューブ１０の直線状延出部ｗ1に挿通した状態において、回転ドラム４０が回動すると、ペレット収容室４２内の底部位置において、図８（ａ）に示されるように、貫通孔４５に１個のペレットＰが収納される。そして、回転ドラム４０の回動が進むと、図８（ｂ），（ｃ）に示されるように、貫通孔４５に収納されたペレットＰは、ペレット収容室４２内のペレット群から分離される。
【００２４】
そして、さらに回転ドラム４０の回動が進むと、図８（ｄ）に示されるように、ペレット収納貫通孔４５ａがペレット排出孔３３に正対する位置となる。ペレット収容室４２は、他の貫通孔４５，マニホールド３５を介して常にガス供給孔３２と連通し、ペレット収容室４２内の圧力は、０．０５ｋｇ／ｃｍ2に保持されている。このため、ペレット収容室４２内の圧力がペレット収納貫通孔４５ａとペレット排出孔３３を介して解放され、ペレット収容室４２内のＡｒガスが、ペレット収納貫通孔４５ａから勢いよくペレット排出孔３３に排出される。このとき、ペレット収納貫通孔４５ａ内のペレットＰもＡｒガスと一緒にペレット排出孔３３に排出される。そして、ペレット排出孔３３に排出されたペレットＰは、ペレット供給ノズル３４を介して、アークチューブ１０の直線状延出部ｗ1からチャンバー部１２内に供給される。
【００２５】
また、この間に、図８（ｃ），（ｄ）に示されるように、隣接する後続の貫通孔４５ｂには別のペレットＰが収納されており、ペレット収納貫通孔４５ｂがペレット排出孔３３に正対する位置となると、再びペレット収容室４２内のＡｒガスが貫通孔４５ｂ内のペレットＰをペレット排出孔３３に排出する。ペレット排出孔３３に排出されたペレットＰは、ペレット供給ノズル３４を介して、アークチューブ１０の直線状延出部ｗ1から球状膨出部ｗ2（チャンバー部１２）内に供給される。このようにして、回転ドラム４０の回動に連係して、ペレットＰを１個ずつペレット供給ノズル３４から連続して供給することができる。
【００２６】
なお、１本のアークチューブに供給すべきペレットＰの数は２個であり、ペレット供給ノズル３４を通過するペレットＰの数は、ペレット検出センサー７０によって検出されて、制御装置８０に出力されている。そして、制御装置８０内のＣＰＵ（図示せず）は、ペレット検出センサー７０からの信号によって所定時間内に２個のペレットＰがアークチューブ１０に供給されたことを確認すると、回転ドラム４０の回転を停止するべくモータ６０の駆動を制御するとともに、ペレット供給ノズル３４によるペレット供給対象であるアークチューブを新たなアークチューブに取り替えるように、アークチューブ把持部材（図示せず）の駆動を制御する。また、回転ドラム４０の位置は、常に位置検出器６４によって検出されており、この位置検出器６４からの信号により、隣接する貫通孔４５，４５間にペレット排出孔３３が位置するように、回転ドラム４０が停止する。
【００２７】
そして、アークチューブ把持部材が新たなアークチューブをペレット供給ノズル３４に対しセットすると、アークチューブのセット完了が制御装置８０内のＣＰＵに出力されて、ＣＰＵは回動ドラム４０の回転を再開するべくモータ６０の駆動を制御する。
【００２８】
また、ペレット収容室４２内の圧力を大気圧より高めた状態に保持しておくと、ペレットＰを勢いよく排出できる以外に、次のような作用がある。
【００２９】
即ち、回転ドラム４０の周壁４２ａと回転ドラム収容部３１の内周壁間（摺接部）には、僅かながら隙が形成されており、ペレット収容室４２内の圧力の高い不活性ガスは、ペレット排出孔３３寄りに位置する貫通孔４５から、この隙間を通って、ペレット排出孔３３に流入する流れを形成する。そして、貫通孔４５の内側（ペレット収容室４２内）から外側（ペレット収容室４２外）に向かうこの不活性ガスの流れは、ペレット収納予定位置では、ペレットＰの貫通孔４５への落下収納を促進するとともに、ペレットＰが貫通孔４５に収納されて後、回転ドラム４０が回転しペレット収納貫通孔４５ａがペレット排出孔３３に正対する位置となるまでの間、ペレットＰを貫通孔４５ａ内に押しとどめる作用がある。
【００３０】
図９，１０は、本発明の第２の実施例を示し、図９は、ペレット供給装置の要部である装置本体ケースの正面図、図１０は、同装置本体ケースの断面図（図９に示す線Ｘ−Ｘに沿う断面図）である。
【００３１】
前記した第１の実施例では、回転ドラム収容部３１が回転体形状に形成されて、回転ドラム収容部３１の内周面が回転ドラム４０の外周面全域に摺接する構造となっていたが、本実施例では、回転ドラム収容部３１が回転ドラム４０より１周り大きい短形体形状に形成され、回転ドラム収容部３１内に、回転ドラム４０の周壁下方領域に摺接する摺接部材１００を配置した構造となっている。
【００３２】
即ち、摺接部材１００は、回転ドラム４０の外周面に倣った半円弧状の摺接面１０２を有し、下方から回転ドラム４０の外周面に接するように配設されている。符号１１４は、摺接部材１００の前面側を押さえて、摺接部材１００を上下方向に摺動可能に保持する保持部材、符号１１６は、摺接部材１００を上方（回転ドラム４０の外周面に接触する方向）に付勢する圧縮コイルスプリングで、回転ドラム４０と摺接部材１００間の接触圧は、接圧調整ねじ１１８によって調整できる。
【００３３】
また、摺接部材１００には、ペレット排出孔３３が設けられ、ペレット排出孔３３に接続された可撓性テフロン製チューブ３３ａが装置本体ケース３０から延出するペレット供給ノズル３４に接続されている。
【００３４】
この実施例では、ペレット収容室４２内のペレット群が転動する範囲およびペレット収納貫通孔４５が回動する領域に対応する部位だけに摺接部材１００を設けた構造で、回転ドラム４０外周面のその他の領域は、回転ドラム収容部３１の内周面から大きく離間し、貫通孔４５の多くが回転ドラム収容部３１内に解放された構造となっている。
【００３５】
このため、回転ドラム４０と摺接部材１００との摺接面積が小さく、回転ドラム４０の回動トルクもそれだけ小さくて済む。
【００３６】
また、前記実施例に示すマニホールド３５を設けるまでもなく、ガス供給孔３２とペレット収容室４２は、回転ドラム収容部３１と多くの貫通孔４５を介して常に連通状態が確保されており、また、摺接部材１００の接圧は、接圧調節ねじ１１８で調節できるので、前記実施例のように、回転ドラム収容部３１の内周面形状を正確に加工したり、マニホールド３５を形成する等の複雑な加工も不要である。
【００３７】
さらに、本装置を粒径の大きさが異なるペレットの供給に使用したい場合には、回転ドラム４０を外し、ペレットの粒径に対応した貫通孔４５を形成した回転ドラムに交換することで、粒径の異なるペレットの供給に用いることができる。
【００３８】
また、蓋１３８は、ヒンジ１４０周りに揺動できる構造となっており、フック１３９を掛止部１４２に掛止させ、またその掛止を外すことで、蓋１３８を簡単に開閉でき、ペレット収容室４２内へのペレット収容作業を容易に遂行できる。
【００３９】
なお、この第２の実施例において、摺接部材１００は本体装置ケース３０に固定された構造であってもよい。
【００４０】
図１１は、本発明の第３の実施例であるペレット供給装置の要部である装置本体ケースの断面図である。
【００４１】
この実施例では、前記第１の実施例と同様、装置本体ケース３０の回転ドラム収容部３１の内周面が円筒形状に形成されているが、上半分の領域における内周面３１ａの半径Ｒ1が下半分の領域における内周面３１ｂの半径Ｒ2より大きく形成されて、回転ドラム４０の周壁４２ａの下半分だけが回転ドラム収容部３１の内周面に摺接するように構成されている。
【００４２】
このため、周壁４２ａの上半分の領域と回転ドラム収容部３１の内周面３１ａ間には、所定の隙間Ｓ1（＝Ｒ1−Ｒ2）が形成されて、装置本体ケース３０にマニホールド３５を形成するまでもなく、ガス供給孔３２と貫通孔４５とは連通し、ペレット収容室４２は常に所定圧のＡｒガス雰囲気下に保持されている。
【００４３】
その他は、前記第１の実施例の装置構造と同一でありその説明は、省略する。
【００４４】
なお、前記した第１〜第３の実施例では、ペレット収容室４２内を大気圧より高い所定の圧力（０．０５ｋｇ／ｃｍ2）に保持し、ペレットＰをペレット排出孔３３に勢いよく排出するように構成されているが、ペレット収容室４２内が不活性ガス雰囲気下に保持されるのであれば、大気圧と同一圧であってもよい。
【００４５】
【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用アークチューブへのペレット供給装置によれば、装置本体ケース内に配置された回転ドラムに、従来装置のホッパに代わるペレット収容室が設けられているので、装置本体全体がコンパクトとなる。
また、ペレット収容室内のペレットは、ペレット排出孔から排出されるまでにの間、不活性ガス雰囲気下に保持されるので、ペレットが潮解してペレットの適正な供給が困難となるとか、製造されたアークチューブの特性が著しく低下するなどの問題が解消される。
請求項２，３によれば、 ペレット収容室内が不活性ガス雰囲気下に確実に保持されるので、ペレットの吸湿に伴う種々の問題が確実に解消される。
請求項４によれば、ペレット収容室内のガス圧力が所定の加圧状態に保持されて、ペレットを割らずに１個ずつスムーズにペレット排出孔から排出できる。
請求項５によれば、蓋を揺動させることでペレット収容室を簡単に開閉できるので、ペレット群の補充作業が容易となる。
請求項６によれば、ペレット収容室内のペレット群が残り少なくなった状態においても、貫通孔にペレットが導かれるので、最後まで確実に１個ずつペレットを供給することができる。
請求項７によれば、貫通孔にペレットが１個だけ収納されるので、ペレットを１個ずつ確実に供給することができる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例装置を用いてペレットを供給して製造したアークチューブを備えた自動車用ヘッドランプの放電バルブの縦断面図
【図２】（ａ）一次ピンチシール工程説明図
（ｂ）水銀供給工程説明図
（ｃ）金属ハロゲン化物供給工程説明図
（ｄ）二次ピンチシール工程説明図
【図３】本発明の一実施例であるペレット供給装置の正面図
【図４】同装置の側面図
【図５】同装置の一部を断面で示す要部拡大正面図
【図６】同装置の要部拡大断面（図５に示す線VI−VIに沿う断面図）
【図７】貫通孔周辺の形状を示す拡大断面図
【図８】（ａ）は貫通孔にペレット１個が入った状態を示す図
（ｂ）は貫通孔に入ったペレットが回転ドラムとともに移動する様子を示す図
（ｃ）は回転ドラムが回動して貫通孔に入ったペレットがペレット群から分離された状態を示す図
（ｄ）はペレット収納貫通孔が排出孔に対応する位置となってペレットが排出される様子を示す図
【図９】本発明の第２の実施例におけるペレット供給装置の要部である装置本体ケースの蓋を開けた状態の正面図
【図１０】同装置本体ケースの断面図（図９に示す線Ｘ−Ｘに沿う断面図）
【図１１】本発明の第３の実施例におけるペレット供給装置の要部である装置本体ケースの断面図
【図１２】従来のペレット供給装置の縦断面図
【符号の説明】
１０ アークチューブ
１２ チップレス密閉チャンバー部
１３ ピンチシール部
１６ 電極棒
１７ モリブデン箔
１８ リード線
３０ 装置本体ケース
３１ 回転ドラム収容部
３２ ガス供給孔
３３ ペレット排出孔
３４ ペレット供給ノズル
３５ マニホールド
３８、１３８ 蓋
４０ 回転ドラム
４２ ペレット収容室
４２ａ 回転ドラムの周壁
４４ Ｖ字溝
４５ 貫通孔
４８ Ａｒガスボンベ
６０ 駆動モータ
７０ ペレット検出センサ
１００ 摺接部材
Ａ 電極アッシー
Ｐ 金属ハロゲン化物などのペレット
Ｗ アークチューブ用ガラス管
ｗ1 ガラス管の直線状延出部
ｗ2 ガラス管の球状膨出部
Claims (7)
- ペレット収容室に収容した金属ハロゲン化物などのペレット群から１個ずつペレットを取り出して放電ランプ用アークチューブに供給する放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置において、前面側に開口する回転ドラム収容部が形成された装置本体ケースと、前記装置本体ケースの前面開口部に取り付けられて、回転ドラム収容部を密閉する蓋と、前記回転ドラム収容部に縦回転可能に配置され、前記蓋に臨む前面側に回転体形状のペレット収容室が形成された回転ドラムと、前記装置本体ケースから延出するペレット供給ノズルとを備え、
前記回転ドラムの周壁には、ペレット１個を挿通できる大きさの貫通孔が周方向等間隔に設けられ、一方、前記装置本体ケースにおける回転ドラムの周壁に対向する部位には、前記回転ドラムの周壁に摺接して貫通孔に収納されたペレットを貫通孔内に保持する円弧状の摺接面と、前記貫通孔を介してペレット収容室に不活性ガスを供給するガス供給孔と、前記回転ドラムが回転しペレット収納貫通孔が正対する位置となったときに貫通孔内のペレットを排出する、前記ペレット供給ノズルに連通するペレット排出孔と、が設けられたことを特徴とする放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置。 - 前記回転ドラム収容部の内周面は、前記回転ドラムの周壁全周に摺接する円筒形状に形成されるとともに、前記ガス供給孔には、前記貫通孔の少なくとも１個との連通を確保する周方向に延びるマニホールドが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置。
- 前記円弧状の摺接面は、前記回転ドラムの周壁のほぼ下半分の領域に対向して設けられたことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置。
- 前記ガス供給孔に供給される不活性ガスの圧力が調整されて、
前記ペレット収容室内のガス圧が０．０２〜０．１ｋｇ／ｃｍ2の範囲内の所定値に保持されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置。 - 前記蓋は、装置本体ケースに支承された被支承部周りに揺動して開閉するように構成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置。
- 前記ペレット収容室を形成する回転ドラムの内周壁には、Ｖ字溝が周設されるとともに、前記貫通孔は、前記Ｖ字溝の底部に設けられたことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置。
- 前記貫通孔の深さＨは、貫通孔の内径をＤとして、Ｄ／２＜Ｈ≦Ｄの範囲に形成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の放電ランプ用アークチューブへのペレット供給装置。
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