JP4829253B2 - 高圧放電ランプ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した高圧放電ランプに関する。この高圧放電ランプは、有利にはメタルハライドランプであり、ハロゲンランプでもある。この場合、長手方向で延びている、特にセラミックス製の放電容器が、ランプバルブとしてしばしば使用される。

背景技術
ドイツ連邦共和国特許第４３１７２５２号明細書から既にシングルエンドランプが公知である。このシングルエンドランプは３つのバルブから構成されている。公知シングルエンドランプはセラミックス製のアダプタを有していて、このアダプタはねじ込み口金に組み付けられている。包囲バルブと外管バルブとの間を大気圧が支配している。

欧州特許出願公開第１０９１９９号明細書には、シングルエンド高圧ランプについて記載されている。このシングルエンド高圧ランプの場合には、外管バルブはリフレクタによって取り囲まれている。口金はクリンピングによってリフレクタネックに直接固定されている。リフレクタのネック部の寸法測定は、口金の標準寸法に合わせなければならない、という欠点がある。

ＰＣＴ／ＤＥ／２００４／００１７１０（未公開）からもシングルエンドランプが公知である。このシングルエンドランプの場合、包囲バルブが、半径方向外方に突出している肉厚部を有している。従って、製造には大きな手間がかかる。ここでは包囲バルブは、加圧成形ガラスから製造されていて、同様に肉厚部を有している。この肉厚部は、シールリングを支持できるように押出し加工されている。

発明の開示
本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載した高圧放電ランプを改良して、簡単に製造することができて、特に簡単に組み付けることもでき、良好に自動制御可能に製造することができる形式のものを提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部により解決される。特に有利な構成は、従属請求項から明らかになる。

本発明による高圧放電ランプは、真空密に封止された内側容器、特に白熱ランプのランプバルブを有しているか、または長手方向で延びている放電容器を有している。この放電容器は、場合によってはさらに外管バルブ内に収納されている。内側容器は包囲部材によってさらに取り囲まれている。この包囲部材は有利には可能な限り肉薄であって、特に壁厚は１，５〜２，３ｍｍである。材料は、５０Ｗ出力までの低負荷ランプの場合には、たとえばソーダ石灰ガラスのような軟質ガラスであってよい。しかし有利には材料は耐熱性であって、石英ガラスまたは硬質ガラス、特に、Ｓｃｈｏｔｔ社のたとえばＤｕｒａｎ^（Ｒ）といったホウケイ酸ガラスが有利には適切である。

有利には、内側容器は外管バルブを有する放電容器からなる構成ユニットである。特に有利にはセラミックス製の放電容器であって、特にメタルハライドランプ用であって、たとえば一般照明での使用のため用いられる。この場合、電気的な接続部を有する口金が、内側容器を支持する一方で包囲部材を支持する。一般的に電気的な接続部は、給電手段と結合している。これらの給電手段は発光手段に対する電気的なコンタクトを内側容器の内部に形成する。たとえば発光手段は、白熱ランプの電極または発光体により得られる。本発明により制限されることなく外側電極も使用できるか、または電極無しの構成も可能である。セラミックス製の放電容器の代わりに、石英ガラスまたは硬質ガラスから成る放電容器を使用することもできる。内側容器の部分である外管バルブは、必ずしも必要ではないが、望まれるものである。

本発明によれば以下の特徴を組み合せて用いるので、手間のかかるフレーム組付け、および口金接合剤の溶融または焼付けといった高温のプロセスが省かれる：
ａ）口金が絶縁材料から製造された口金基体を有しており、この口金基体が、取囲みカラー部分を備えて軸線方向で配向された中央の開口を有していて、この開口内に内側容器が収容されていて；
ｂ）口金基体が、包囲部材の保持を可能にする手段を有していて、特にこの手段が、半径方向に突出しているセグメントであり、このセグメントは円形であって、特に口金に対して上側平坦部と下側平坦部とが設けられていて；
ｃ）包囲部材が、所与の外径ＡＤと所与の内径ＩＤとを有する開口を口金側に有していて、口金基体での保持手段として、口金基体の保持手段と協働する部材、つまり半径方向外方に突出している段部、特に縁部を変形させることによりもたらされる突起部ＵＢに最大外径を有する肉厚部を特に有していて、この場合、比がＵＢ：ＩＤ≦１，２５に設定されていて；
ｄ）包囲部材が、ｂ）およびｃ）の手段を含めて、接合剤無しの機械的な保持機構により口金に固定されている。

特に、肉厚部は滴状またはブーツ状に形成されている。このことは、包囲部材がホウケイ酸ガラスから製造されていると特に可能である。しかし外方に向けられた突起部が有利である。

僅か０，６〜１，１ｍｍしかない突起部を包囲バルブの外壁に構成する狭幅の縁部の特に簡単な成形は、火炎丸み付け加工のプロセスでもたらされるが、レーザまたはプラズマによる加熱でも可能である。この方法は以下のステップ、すなわち、
ａ）包囲部材の円筒状の開口の縁領域が、平坦である包囲部材を提供し；
ｂ）開口を中心とする領域をガラスが軟化するまで加熱し、この場合、包囲部材を、必要な場合には垂直に設置し；
ｃ）必要な場合には、ガラスがまだ軟らかい間に縁部を成形する；
というステップを有している。

ガラスから成る包囲部材の縁部は、有利には滴状またはブーツ状に肉厚化され、このことは、特に簡単に火炎丸み付け加工により可能である。

火炎丸み付け加工は、ガスバーナの火炎によって形成される。この火炎は自由に丸み付け加工して「滴」を形成することができる。この「滴」は表面張力に基づき形成される。包囲部材の配向、たとえば軸線の水平状態または垂直状態に応じて、その際に種々異なる形状がもたらされる。しかし軟化された縁部は火炎による加熱後に、加熱された縁部がまだ十分に熱い間に成形型に当て付けることもできる。その際、変形させたい管、つまり包囲部材をその都度回転させることも有利である。従って、縁部の所望の各形状を形成することができる。火炎丸み付け加工の技術自体は昔から公知であるが、ガラスから成る包囲部材に関連しては大いに節約することができる。

本発明に係るランプは、シングルエンドランプ、殊に高圧放電ランプであって、真空密に封止された内側容器が設けられており、該内側容器が、包囲部材によって取り囲まれており、電気的な接続部を有する口金が、一つには内側容器を、もう一つには包囲部材を支持している形式のものにおいて、以下の特徴、すなわち、
ａ）口金が、絶縁材料から形成された口金基体を有しており、該口金基体が、取囲みカラーを備えた中央の開口を有しており、該開口内に内側容器が収容されており；
ｂ）口金基体が、包囲部材を固定するための手段を有しており；
ｃ）包囲部材が、所定の内径ＩＤを有する円形の開口を口金側に有しており、口金基体での保持手段として、半径方向外方に突出している段部、殊に所定の外径ＵＢを有する肉厚部を有しており、比がＵＢ：ＩＤ≦１，２５であって；
ｄ）包囲部材が、接合剤無しの機械的な保持機構により口金基体に固定されている；
という特徴を組み合わせることを特徴とする。

本発明に係るランプを製造するための方法は、請求項１記載のランプを製造するための方法であって、該方法が、以下のステップ、すなわち、
ａ）円形の開口を有する包囲部材を提供して；
ｂ）開口を中心とする領域を、殊にガス火炎によって適切に加熱し、これによって半径方向外方に突出する肉厚部を形成して；
ｃ）場合によっては、肉厚部を成形する；
というステップを有していることを特徴とする。

特に、クランプ部分が口金基体の下側平坦部と縁部の少なくとも上側コンタクト面との間の間隔にわたって橋渡しされて、２つの部分を保持することにより、包囲部材は口金基体に固定されている。この場合、一般的にはシールリングは不要である。クランプ部分は、たとえばアルミニウムストリップであってよい。

口金は口金基体の他にソケット寄りに汎用部分、たとえばねじ込み口金突設部またはバヨネット口金突設部またはＧＵ口金を有している。

有利には、内側容器、つまりたとえば放電容器を収容しているランプバルブまたは外管バルブ、もしくは外管バルブが無い事例では放電容器は、ばねクリップによって中央の開口内に保持されている。

包囲部材を保持するための簡単で確実で廉価な手段は、クランプ部分が、周面にわたって分割されたクランプまたは全周にわたって延びているクランプストリップから成っているということにある。特にクランプストリップは、特に金属またはプラスチックから製造されている変形可能なリングであるので、極めて簡単な保持が、クランプストリップをまず下側平坦部に既に折り曲げられた状態で当て付けて、それから突出しているセグメントを越えてそこに接触した状態で引き上げることにより可能になる。包囲部材が載置された後で、クランプストリップ、有利にはアルミニウムから成るリングを、突出しているセグメントにおいて上側コンタクト面に向かって成形することができる。上側コンタクト面を取り囲んで曲げることにより、包囲部材の縁部は位置固定される。

有利には、クランプ部分と包囲部材の縁部の上側コンタクト面との間に、緩衝手段が挿入されていない。この省略が可能であるのは、特に、包囲部材がその肉薄な壁厚さにより比較的軽量であるからである。

しかしこの手段を使用することが排除されているわけではない。この手段は特に、たとえばエラストマから成る一種のＯ字形リングである。従って、有利にはガラスまたはアルミニウムといった包囲部材の材料は、成形加工プロセス中に損壊から保護される。これによりランプの寿命にわたって、結合力が包囲部材とセグメントとの間を遊びがないように保持したままであるという別の利点がある。緩衝リングに基づき、クランプ部分の応力は危険を伴わずに高めることができ、ひいては結合をより確実に形成することができる。

一般的には、ランプバルブから給電手段が導き出されている。これらの給電手段は、口金の電気的な接続部と結合されている。

一般的には、口金はさらにソケット側を向いている部分を有している。この部分は少なくとも部分的に自体公知であるようにクランビングによって口金基体と結合されている。この部分は、たとえば一般的なねじ込みねじ山またはバヨネット口金のピン等を有している。

包囲部材は、たとえば別の部分と同様に閉鎖された部分であってよいものの、真空密に封止されていない包囲バルブであるか、またはリフレクタ輪郭を有する球冠であってもよい。包囲部材はガラス質の材料から形成されている。

典型的な使用は、メタルハライドランプである。このメタルハライドランプは、水銀成分を有するかまたは有していない充填物、場合によっては不活性点火ガス、有利には希ガスを有する充填物を含有している。

本発明に係るランプは、有利には、包囲部材が、口金においてクランプ部分により固定されており、該クランプ部分が、口金基体の下側平坦部と肉厚部の上側コンタクト面との間の間隔にわたって橋渡しされて、下側平坦部と上側コンタクト面とを保持している。

本発明に係るランプは有利には、肉厚部が滴状またはブーツ状である。

本発明に係るランプは有利には、段部が、開口の領域を加熱することにより、殊に火炎丸み付け加工によって製造されている。

本発明に係るランプは有利には、クランプ部分が、周面にわたって分割されたクランプまたは全周にわたって延びているクランプストリップから成っている。

本発明に係るランプは有利には、クランプストリップが、変形可能なリング、または材料接続により結合された複数の部材から成るリング、またはばね弾性的なエレメントを有するリングであるか、または周面にわたって分割されたクランプが、形状接続または材料接続または摩擦接続により結合された変形可能なエレメント、またはばね弾性的なエレメントである。

本発明に係るランプは有利には、クランプ部分と包囲部材の縁部の上側コンタクト面との間、または包囲部材の縁部の下側コンタクト面と口金基体の上側平坦部との間、またはクランプ部分と口金基体の下側平坦部との間に、緩衝手段が挿入されている。

本発明に係るランプは有利には、緩衝手段がＯ字形リングである。

本発明に係るランプは有利には、包囲部材が、ガラス状の材料、殊に硬質ガラスまたは石英ガラス、有利にはホウケイ酸ガラスから形成されている。

本発明に係るランプは有利には、包囲部材が、封止されたバルブであるか、またはリフレクタ輪郭を有している。

本発明に係るランプは有利には、包囲部材が、口金基体の表面が、全周にわたって延びている通路を有しており、該通路内に包囲部材の縁部が収容されており、通路がルーフを有している。

本発明に係るランプは有利には、弾性的なリングが、肉厚部とルーフとの間に挿入されている。

以下に、本発明を複数の実施例に基づき詳細に説明する。

本発明の有利な構成
図１には、メタルハライドランプ１の実施例が示してある。両側で閉鎖されたセラミックス製の放電容器２が、ランプ軸線方向Ａで長手方向に延びて配置されている。放電容器２は外管バルブ３によって密に取り囲まれている。この外管バルブ３は片側で圧潰封止されていて、硬質ガラスから製造されている。両部材２，３は共に内側容器２，３を形成している。短いリード線５と長いリード線６とを有するフレーム４が、放電容器２を外管バルブ３内で保持している。放電容器２の内部に設けられている電極７が、貫通案内部８を介してリード線５，６と結合している。これらのリード線５，６は、外管バルブ３を閉鎖する圧潰封止部９の領域において、外側の給電手段１０と結合している。外管バルブ３の圧潰封止部９は、セラミックスから成る口金基体１２の、外管バルブ３に適合する開口１１内に位置していて、そこでメタルクリップ３４により保持されている。口金は主として口金基体１２とねじ込み口金部分１９とから形成されている。この開口１１は中央のカラー部分１３によって取り囲まれている。このカラー部分１３は、半径方向で突出しているディスク状のセグメント１５の上側平坦部１４を形成している平面から突き出ている。さらにセグメント１５は、側壁１６と下側平坦部１７とで構成されている。この下側平坦部１７はネック部分１８上に位置していて、このネック部分１８はソケット対応部分、ここではねじ込み口金部分１９をねじ山で保持する。ねじ込み口金１９は圧着部２０によってネック部分１８に固定されている。ネック部分１８の内部は中空であり、この場合、給電手段１０は、口金の電気的な接続部２１と、圧接式結合部２２を介してネック部分１８の中空室２３内で結合している。別の機械的な結合技術または汎用の溶接接合も同様に適切である。

外管バルブ３を比較的大きな間隔をもって取り囲む包囲バルブ２４は、口金側に開口２５を有している。この開口２５は円筒状であって、直径でセグメント１５の外径に適合している。形状および寸法において互いに適合している両部材の間には、バッファ部材３９（図４ａ）をさらに挿入することができる。このバッファ部材３９はたとえばシリコーンパッキンであってよい。

包囲バルブ２４の開口２５は、半径方向で突出している段部２７を備えていて、図２も参照されたい。この段部２７はほぼブーツ状であって、有利には、口金基体のセグメントの上側平坦部１４に適合している平坦な下側コンタクト面２８を有している。この上側平坦部１４は複数の突起を有することができ、これらの突起が、包囲バルブ２４に対する上側平坦部１４の間隔をもたらす。さらに段部２７は狭幅な上側コンタクト面２９を有していて、この上側コンタクト面２９は下側コンタクト面２８に対して平行に、またはこれに対して傾いて配向されている。上側コンタクト面２９には、たとえばＶｉｔｏｎ^（Ｒ）から成るエラストマリング３０が設けられている。

段部２７は、この段部２７が肉厚部として製造されていることによりもたらされる。この肉厚部は、包囲部材の縁領域の火炎丸み付け加工２６により開口に獲得される。包囲部材は、特に真っ直ぐなネック部２８を突設部として包囲部材の開口の領域に有することができる（図１参照）。この場合、火炎丸み付け加工する場合には、縁部に設けられる段部の外径を、ネック直径よりも大きく変形させることに注意しなければならない。このことは、ガラスリフレクタである場合には、リフレクタランプにおける球冠の輪郭とネック部とにも同様に当てはまる。有利な実施例では、ネック部の内径は２４，５ｍｍであり、外径は２８ｍｍに設定される。肉厚部の直径は２９，４ｍｍに寸法設定されている。

図３には、包囲部材の縁部の構成のための別の実施例が示されている。この構成では、図３ａおよび図３ｂの形状には、形状付与は必要ではなく、重力だけが適切に置かれた包囲部材を変形させる。図３ｃの実施例では、下側縁部が段部４０として形成されている。この段部４０は、たとえばガラスブロー成形によって製造することができる。この場合、壁厚はほぼ一定に保たれている。

図４には肉厚に成形された縁部の２つの実施例が示されている。この場合、この形状は、付加的なクランプなしでも口金部分に保持するのに極めて適している。この保持は、口金基体が２つの部分から成っていて、全周にわたって延びる通路を有していることにより達成される。

有利には、包囲部材２３に向けられた口金基体１２の表面が、全周にわたって延びる溝３０を有している。この溝３０は外縁部の近くに延設されている（図４ａおよび図４ｂ）。溝３０の外縁部は、部分的にルーフ３１を備えている（図４ｂ）。このルーフ３１は、溝内にネック部分２８の壁のためにスペースをまだ十分に残している。口金基体が少なくとも２つの部分から構成されることにより、包囲部材２３の肉厚部５４に溝３０のカバー３１が背後から簡単に係合することができる。これにより包囲部材２３は口金基体１２にロックされている。図４ａには、有利には溝に設けられた弾性的なリングが、口金基体での包囲部材のがたつきのない確実な保持をもたらす。

メタルハライドランプの基本構成を側方から見た断面図である。 縁部を備えたカバーバルブを示した図（２ａ）と、縁部の詳細を示した図（２ｂ）である。 縁部のそれぞれ別の構成を示した図（３ａ，３ｂ，３ｃ）である。 口金基体における縁部の固定部の例を示した（４ａ，４ｃ）である。

Claims (11)

1. 高圧放電ランプであって、真空密に封止された内側容器（２，３）が設けられており、該内側容器（２，３）が、包囲部材（２４）によって取り囲まれており、電気的な接続部を有する口金が、一つには内側容器を、もう一つには包囲部材を支持している形式のものにおいて、以下の特徴、すなわち、
   ａ）口金が、絶縁材料から形成された口金基体（１２）を有しており、該口金基体（１２）が、取囲みカラー（１３；６３）を備えた中央の開口（１１）を有しており、該開口（１１）内に内側容器が収容されており；
   ｂ）口金基体が、包囲部材を固定するための手段を有しており；
   ｃ）包囲部材が、所定の内径ＩＤを有する円形の開口を口金側に有しており、口金基体での保持手段として、半径方向外方に突出している、所定の外径ＵＢを有する肉厚部を有しており、比がＵＢ：ＩＤ≦１．２５であって；
   ｄ）包囲部材が、接合剤無しの機械的な保持機構により口金基体に固定されており；
   ｅ）包囲部材が、口金においてクランプ部分により固定されており、該クランプ部分が、口金基体の下側平坦部と肉厚部の上側コンタクト面との間の間隔にわたって橋渡しされて、下側平坦部と上側コンタクト面とを保持している；
   ｆ）弾性的なリングが、肉厚部とルーフとの間に挿入されている；
   という特徴を組み合わせることを特徴とする、高圧放電ランプ。
2. 肉厚部が滴状またはブーツ状である、請求項１記載のランプ。
3. 段部が、開口の領域を加熱することにより、殊に火炎丸み付け加工によって製造されている、請求項１記載のランプ。
4. クランプ部分が、周面にわたって分割されたクランプまたは全周にわたって延びているクランプストリップから成っている、請求項１記載のランプ。
5. クランプストリップが、変形可能なリング、または材料接続により結合された複数の部材から成るリング、またはばね弾性的なリングであるか、または周面にわたって分割されたクランプが、形状接続または材料接続または摩擦接続により結合され、該クランプが変形可能又はばね弾性的に構成されている、請求項４記載のランプ。
6. クランプ部分と包囲部材の縁部の上側コンタクト面との間、または包囲部材の縁部の下側コンタクト面と口金基体の上側平坦部との間、またはクランプ部分と口金基体の下側平坦部との間に、緩衝手段が挿入されている、請求項１記載のランプ。
7. 緩衝手段がＯ字形リングである、請求項６記載のランプ。
8. 包囲部材が、ガラス状の材料、殊に硬質ガラスまたは石英ガラス、好ましくはホウケイ酸ガラスから形成されている、請求項１記載のランプ。
9. 包囲部材が、封止されたバルブであるか、またはリフレクタ輪郭を有している、請求項１記載のランプ。
10. 口金基体の表面が、全周にわたって延びている通路を有しており、該通路内に包囲部材の縁部が収容されていることにより、包囲部材が口金に固定されており、前記通路がルーフを有している、請求項１記載のランプ。
11. 請求項１記載のランプを製造するための方法であって、該方法が、以下のステップ、すなわち、
    ａ）円形の開口を有する包囲部材を提供して；
    ｂ）開口を中心とする領域を、殊にガス火炎によって適切に加熱し、これによって半径方向外方に突出する肉厚部を形成して；
    ｃ）場合によっては、肉厚部を成形する；
    というステップを有していることを特徴とする、請求項１記載のランプを製造するための方法。

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