JP6179802B2 - 高圧放電ランプ - Google Patents

Description

本発明は、高圧放電ランプに関し、特に、高圧放電ランプの口金部におけるリード線の構造に関する。

店舗等の照明装置として３０〜１００Ｗ程度の小型のセラミックメタルハライドランプが用いられる。この種のランプは、スポットライトとして用いられ、放電容器（発光管）が破損しても、その破片が飛び散らないように３重管構造を有するものもある。

特開2010-218761 特開2010-186621 実用新案登録3113890 特開昭62-122049 特開平6-338293

小型の３重管構造を有するランプでは、口金部の内部空間が比較的小さい。そのため、口金部の内部におけるリード線の組立作業が困難であると同時に、異極性のリード線の間の間隔が小さすぎて絶縁破壊が起き易い問題がある。高圧放電ランプでは、例えば、５ｋｖ程度の電位差に対して絶縁破壊が起きないことが好ましい。

本発明の目的は、高圧放電ランプにおいて、異極性の電位差に起因した絶縁破壊を防止することができる技術を提供することにある。

本発明によると、ピンチシール部によって密閉された内部空間を有する透光性の内管と、該内管を収納する透光性の外管と、該外管の端部に装着された口金部と、を有する高圧放電ランプにおいて、
前記口金部に配置され孔が形成された絶縁部材と、
前記ピンチシール部から前記絶縁部材と前記ピンチシール部の間の空間に向けて延びる１対のピンと、
前記口金部の先端部と前記ピンの一方を電気的に接続する中心リードと、
前記口金部の側面のネジ部と前記ピンの他方を電気的に接続する側面リードと、
を有し、
前記中心リードは、前記口金部の先端部から、前記ピンチシール部に向かって延び、前記絶縁部材の孔を通り、前記空間まで延びており、前記中心リードは、前記空間にて、湾曲部を有し、前記湾曲部より先の部分は、前記内管の中心軸線より離れる方向に延びて、前記ピンの一方と接続しており、
前記側面リードは、前記口金部の側面から、前記ピンチシール部に向かって延び、前記絶縁部材の孔を通り、前記空間まで延びており、前記側面リードは、前記空間にて、湾曲部を有し、前記湾曲部より先の部分は、前記内管の中心軸線より離れる方向に、且つ、前記中心リードとは反対側に延びて、前記ピンの他方と接続している。

本実施形態によると前記高圧放電ランプにおいて、前記ピンは、前記ピンチシール部から前記空間に向けて、前記内管の中心軸線より離れる方向に、且つ、互いに反対方向に傾斜して延びてよい。

本実施形態によると前記高圧放電ランプにおいて、
前記ピンは、前記ピンチシール部から前記空間に向けて、前記内管の中心軸線より離れる方向に、且つ、互いに反対方向に傾斜して延びてよい。

本実施形態によると前記高圧放電ランプにおいて、
前記ピンの先端はスリーブ内に挿通され、前記中心リードと前記側面リードは、前記スリーブに接続されてよい。

本実施形態によると前記高圧放電ランプにおいて、
前記ピンの一方にヒューズが装着され、前記中心リードと前記側面リードの一方は、前記ヒューズに接続されてよい。

本実施形態によると前記高圧放電ランプにおいて、前記ピンはモリブデン線、又は、白金クラッドモリブデン線によって構成され、前記中心リード及び前記側面リードはニッケル線、又は、ニッケル系合金線によって構成されてよい。

本実施形態によると前記高圧放電ランプにおいて、
前記ピンの外径は０．５．０〜２．５ｍｍであり、前記中心リード及び前記側面リードの外径は０．３〜０．８ｍｍであってよい。

本実施形態によると前記高圧放電ランプにおいて、
前記内管の内部空間に放電容器が設けられており、前記口金部の先端部から前記外管のトップ部の先端までの寸法は１１０ｍｍ以下であり、前記口金部の外径は２０〜２５ｍｍであってよい。

本実施形態によると前記高圧放電ランプにおいて、前記内管の内部空間に、発光部と両側の細管部を有する放電容器が設けられていてよい。本実施形態によると前記高圧放電ランプにおいて、前記内管の内部空間は、発光物質を封入した発光部を構成してよい。

本発明によれば、高圧放電ランプにおいて、異極性の電位差に起因した絶縁破壊を防止することができる技術を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る高圧放電ランプの構成例を説明する説明図である。 図２は、本実施形態に係る高圧放電ランプの構成例を説明する分解斜視図である。 図３は、本実施形態に係る高圧放電ランプの主要部の構成例を説明する説明図である。 図４Ａは、本実施形態に係る高圧放電ランプのピンチシール部と口金部の絶縁部材の間の空間におけるピンと中心リード及び側面リードの構成例を説明する説明図である。 図４Ｂは、本実施形態に係る高圧放電ランプのピンチシール部と口金部の絶縁部材の間の空間におけるピンと中心リード及び側面リードの構成例を説明する説明図である。 図５Ａは、本実施形態に係る高圧放電ランプのピンチシール部のピンと中心リード及び側面リードの接続方法の例を説明する説明図である。 図５Ｂは、本実施形態に係る高圧放電ランプのピンチシール部のピンと中心リード及び側面リードの接続方法の例を説明する説明図である。 図５Ｃは、本実施形態に係る高圧放電ランプのピンチシール部のピンと中心リード及び側面リードの接続方法の例を説明する説明図である。 図６は、本実施形態に係る高圧放電ランプのピンチシール部のピンと中心リード及び側面リードの接続方法の例を説明する説明図である。 図７は、本実施形態に係る高圧放電ランプの製造工程を説明する説明図である。 図８は、本実施形態に係る高圧放電ランプの製造工程を説明する説明図である。

以下、本発明に係る実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同一の要素には同一の参照符号を付して、重複した説明を省略する。

図１を参照して本実施形態に係る高圧放電ランプの一例を説明する。高圧放電ランプは、透光性の外管１０と、その内側に配置された透光性の内管１２と、その内部に配置された放電容器１４を有する。

外管１０は、試験管の形状を有する石英ガラス製の円筒容器からなる。外管１０のトップ側の端部は円筒容器の底部に相当し、閉鎖されているが、口金側の端部は、円筒容器の開口に相当し、そこに口金部３０が装着されている。口金部３０は本体３０Ａと取付部（図なし）を有する。口金部３０の取付部については後に説明する。

内管１２は、石英ガラス製の円筒容器からなり、トップ側は底部に相当し、閉鎖されているが、口金側はピンチシール部２０によって閉鎖されている。従って、内管１２の内部には密閉空間が形成されている。ピンチシール部２０は薄板状である。

ピンチシール部２０には、内部空間に突出する１対のリード線２１Ａ、２１Ｂが設けられ、口金部３０に向けて突出する１対のピン２２Ａ、２２Ｂが設けられている。リード線２１Ａ、２１Ｂとピン２２Ａ、２２Ｂは、ピンチシール部２０に設けられたモリブデン箔２３Ａ、２３Ｂによって電気的に接続されている。内管１２と外管１０の間にサポート１７が挿入されている。

放電容器１４は中央の発光部１４Ｃとその両端の細管部１４Ａ、１４Ｂを有する。細管部１４Ａ、１４Ｂの両端から電極リード１４ａ、１４ｂが突出している。発光部１４Ｃには１対のタングステン電極が設けられ、これらのタングステン電極は、両側の電極リード１４ａ、１４ｂに接続されている。

放電容器１４の外側に、金属製のフレーム１５が設けられている。フレーム１５の一端は、トップ側の電極リード１４ｂに接続され、フレーム１５の他端は、ピンチシール部のリード線２１Ｂに接続されている。フレーム１５の上端には、ゲッタ１８が装着されている。口金側の電極リード１４ａは、ピンチシール部のリード線２１Ａに接続されている。

フレーム１５は位置固定用の部材であると同時に電気的接続用の部材を兼ねており、図示しない外部給電システムからの電力を放電容器１４の電極に供給する機能を有する。

ピン２２Ａ、２２Ｂには、中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂの２本のリードが接続されている。中心リード２４Ａは、口金部３０の本体３０Ａの先端部に溶接等により接続されている。側面リード２４Ｂは、口金部３０の本体３０Ａの側面のネジ部に溶接等により接続されている。本実施形態では、図示のように、中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂは、口金部３０の本体３０Ａから放電容器１４に向かって延びており、更に、放電容器１４の中心軸線に対して半径方向外方に延びるように外側に広がっている。中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂは、放電容器１４の中心軸線に対して半径方向外方の所定の位置にて、ピン２２Ａ、２２Ｂに接続されている。中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂの配置については、後に、詳細に説明する。

放電容器１４の内部には、発光物質と、水銀および不活性ガスが封入されている。不活性ガスは例えば希ガスであるが本実施例ではアルゴンである。セラミックメタルハライドランプを点灯させると、放電容器１４内における放電により、発光物質が加熱され、その一部が蒸発して放電により励起され、発光する。発光物質の残りの部分は、放電容器１４の底部の最冷部に液相状態でプールされる。液相の発光物質の一部は蒸発し、放電容器１４の内部を対流により循環し、底部の最冷部に戻る。ランプの点灯中はこのようなサイクルが繰り返される。

本実施形態では、ランプの全長、即ち、口金部の本体３０Ａの先端部から外管１０のトップ部の先端までの寸法は１１０ｍｍ以下である。口金部３０の外径は２０〜２５ｍｍである。本実施形態の高圧放電ランプは小型管であるが、本発明に係る高圧放電ランプは、必ずしも、小型管に限定されるものではない。

本実施形態では、放電容器１４を収納する内管１２の外側に外管１０が設けられているため、三重管と呼ばれる。本発明に係る高圧放電ランプは、必ずしも三重管型に限定されるものではない。本発明に係る高圧放電ランプは、ピンチシール部によって密閉された内部空間を有する内管、又は、放電容器を備え、ピンチシール部から１対のピンが突出している構造を有するランプであれば、どのようなランプであってもよい。

図２を参照して、本実施形態に係る高圧放電ランプの構造、特に、口金部の構造の例を説明する。高圧放電ランプは、外管１０と、その内側に配置された内管１２と、その内部に配置された放電容器１４を有する。外管１０と内管１２の間にサポート１７が挿入される。内管１２の口金側端部にはピンチシール部２０が形成されている。ピンチシール部２０からピン２２Ａ、２２Ｂが突出している。ピン２２Ａ、２２Ｂは、放電容器１４の中心軸線に対して両側に広がるように延びている。ピン２２Ａ、２２Ｂには、中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂがそれぞれ接続されている。

口金部３０は、本体３０Ａと取付部３０Ｂを有する。取付部３０Ｂには、貫通孔３１が形成されている。貫通孔３１に、薄い板状のピンチシール部２０が挿入される。従って、貫通孔３１の開口部の形状は、ピンチシール部２０の断面形状に対応して細長い形状である。

本実施形態では、口金部３０の本体３０Ａと取付部３０Ｂは別個の部材より構成され、両者を組み立てることにより形成される。しかしながら、口金部３０の本体３０Ａと取付部３０は単一の部材によって構成してもよい。口金部の構造、特に、取付部３０Ｂの構造は様々なものが知られている。本実施形態では、取付部３０Ｂの構造は特に限定されない。

図３を参照して本実施形態の高圧放電ランプの口金部の主要部を説明する。図３では外管の図示を省略している。口金部３０は、本体３０Ａと取付部３０Ｂを有するが、ここでは、説明の便宜上、取付部３０Ｂの図示を省略している。口金部３０の本体３０Ａには、セラミックス製の絶縁部材３２が配置されている。絶縁部材３２は、２つの孔３２Ａ、３２Ｂを有する。

内管１２の密閉空間内に放電容器１４とフレーム１５が配置されている。内管１２の口金側の端部にピンチシール部２０が形成されている。ピンチシール部２０と絶縁部材３２の間に空間３６が形成されている。ピンチシール部２０から密閉空間内にリード線２１Ａ、２１Ｂが突出しており、ピンチシール部２０から絶縁部材３２に向けてピン２２Ａ、２２Ｂが突出している。ピン２２Ａ、２２Ｂは、放電容器１４の中心軸線に対して半径方向外方に広がるように延びている。リード線２１Ａ、２１Ｂとピン２２Ａ、２２Ｂはモリブデン箔２３Ａ、２３Ｂによって接続されている。

一方のピン２２Ａと、口金部３０の本体３０Ａの先端部は、中心リード２４Ａによって電気的に接続され、他方のピン２２Ｂと口金部３０の本体３０Ａの側面のネジ部は、側面リード２４Ｂ、２４Ｃによって電気的に接続されている。尚、実線の曲線は、本実施形態による側面リード２４Ｂの例であるが、破線の曲線は、従来技術による側面リード２４Ｃの例を示す。

中心リード２４Ａは、口金部３０の本体３０Ａの先端部から、ピンチシール部２０に向かって延び、絶縁部材３２の孔３２Ａを通り、空間３６まで延びている。中心リード２４Ａは、更に、空間３６にて、湾曲し、放電容器１４の中心軸線より離れる方向に延びて、ピン２２Ａと交差している。即ち、中心リード２４Ａは、放電容器１４の中心軸線より離れる方向に延びる途中でピン２２Ａと交差し、接触している。

本実施形態では、側面リード２４Ｂは、口金部３０の本体３０Ａの側面のネジ部から、放電容器１４に向かって延び、絶縁部材３２の孔３２Ｂを通り、空間３６まで延びている。側面リード２４Ｂは、更に、空間３６にて、湾曲し、放電容器１４の中心軸線より離れる方向に、且つ、中心リード２４Ａとは反対側に延びて、ピン２２Ｂと交差している。即ち、側面リード２４Ｂは、中心リード２４Ａと同様に、放電容器１４の中心軸線より離れる方向に延びる途中でピン２２Ｂと交差し、接触している。

一方、従来技術では、破線で示すように、側面リード２４Ｃは、空間３６にて、放電容器１４の中心軸線より離れる方向に、且つ、中心リード２４Ａとは反対側に、延び、ピン２２Ｂに交差することなく、ピン２２Ｂの外側まで延びている。側面リード２４Ｃは、そこから、折り返して放電容器１４の中心軸線に向かって、即ち、中心リード２４Ａに向けて延び、その途中で、ピン２２Ｂと交差し、接触している。

中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂ、２４Ｃは、ピン２２Ａ、２２Ｂとの交差点において、溶接によりピン２２Ａ、２２Ｂに、それぞれ接続される。側面リード２４Ｂ、２４Ｃの先端は、ピン２２Ａ、２２Ｂとの交差点を超えて反対側に突出している。

本実施形態では、ピン２２Ａ、２２Ｂはモリブデン線、又は、白金クラッドモリブデン線によって構成してよい。中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂは、ニッケル線、又は、ニッケル系合金線によって構成してよい。ピン２２Ａ、２２Ｂを白金クラッドモリブデン線によって形成し、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂをニッケル線によって形成した場合には、両者を通常の抵抗溶接機によって溶接することができる。ピン２２Ａ、２２Ｂをモリブデン線によって形成した場合でも、溶接エネルギをフィードバック制御する形式の溶接機によって溶接可能である。

中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂの外径は、ピン２２Ａ、２２Ｂの外径より小さいか又は等しくてよい。ピン２２Ａ、２２Ｂの外径は、０．５〜２．５ｍｍであってよい。例えば、７０Ｗのランプの場合、ピン２２Ａ、２２Ｂの外径は０．６ｍｍであってよい。中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂの外径は、０．３〜０．８ｍｍであってよい。

通常、ピンチシール部２０にピン２２Ａ、２２Ｂを固定するための接着剤２０Ａを充填する。接着剤２０Ａとして、例えば、市販の低温硬化型のペースト状耐熱性無機接着剤が用いられる。この種の無機接着剤は、１００〜３００℃程度の低温で硬化し、硬化後は１０００〜２０００℃程度の高温に耐えることができる。

製造工程の試験点灯において、ピン２２Ａ、２２Ｂの間に高電圧の始動パルスを印加するとき、ピン２２Ａ、２２Ｂの間に接着剤２０Ａが付着していると、ピン２２Ａ、２２Ｂの間の絶縁性能が低下する。これは、試験点灯の時点で、乾燥硬化後の接着剤２０Ａに水分が残っている場合があるからである。そこで、本実施形態では、ピンチシール部２０の下端のピン２２Ａ、２２Ｂの間に接着剤２０Ａが付着しないようにする。

図４Ａ及び図４Ｂを参照して本実施形態による高圧放電ランプの口金部における異極性間の絶縁破壊特性について説明する。図４Ａの例では、放電容器１４の中心軸線Ｚ−Ｚに対するピン２２Ａ、２２Ｂの傾斜角は比較的大きいが、図４Ｂの例では、放電容器１４の中心軸線Ｚ−Ｚに対するピン２２Ａ、２２Ｂの傾斜角は比較的小さい。

本実施形態による中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂは実線で示すが、従来技術による側面リード２４Ｃは破線で示す。本実施形態による中心リード２４Ａは、従来技術による中心リード２４Ａと同様であってよい。本実施形態による側面リード２４Ｂは、破線で示す従来技術による側面リード２４Ｃと異なる。

中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂ、２４Ｃは、絶縁部材３２の孔３２Ａ、３２Ｂを通り、ピンチシール部２０と絶縁部材３２の間に空間３６まで延びている。

中心リード２４Ａは、空間３６にて、湾曲部２４Ａｒを有し、それより先の部分は中心軸線Ｚ−Ｚより離れる方向に延び、ピン２２Ａと交差している。即ち、中心リード２４Ａは、中心軸線Ｚ−Ｚより離れる方向に延びる途中でピン２２Ａと交差している。従って、中心リード２４Ａの先端２４ａは、ピン２２Ａに対して、中心軸線Ｚ−Ｚの反対側に配置されている。

従来技術の場合、側面リード２４Ｃは、空間３６にて、中心軸線Ｚ−Ｚより離れる方向に、且つ、中心リード２４Ａとは反対側に、延び、ピン２２Ｂと交差することなく、ピン２２Ｂの外側まで延びている。側面リード２４Ｃは、そこで折り返し、中心軸線Ｚ−Ｚに近づく方向に、即ち、中心リード２４Ａに向けて延び、ピン２２Ｂと交差している。

尚、特許文献１に記載された従来技術の場合、側面リード２４Ｃは、空間３６にて、中心軸線Ｚ−Ｚに沿って延びる途中で、中心軸線Ｚ−Ｚに近づく方向に、即ち、中心リード２４Ａに向けて延び、ピン２２Ｂと交差している。

一方、本実施形態では、側面リード２４Ｂは、空間３６にて、湾曲部２４Ｂｒを有し、それより先の部分は中心軸線Ｚ−Ｚより離れる方向に、且つ、中心リード２４Ａとは反対側に延びて、ピン２２Ｂと交差している。側面リード２４Ｂは、中心軸線Ｚ−Ｚより離れる方向に延びる途中でピン２２Ｂと交差している。従って、側面リード２４Ｂの先端２４ｂは、ピン２２Ｂに対して、中心軸線Ｚ−Ｚと反対側に配置されている。即ち、側面リード２４Ｂの先端２４ｂは、他方のピン２２Ａと反対方向を向いている。

本願の発明者は、本実施形態と従来技術の場合において、絶縁破壊試験を行ったところ、本実施形態では、従来技術と比べて、絶縁破壊特性が優れていることが判明した。その理由は、次のとおりである。一般に、絶縁破壊特性は、異極性の形状と異極性の電位間の距離によってきまる。異極性の電位間の最短距離が小さいほど絶縁破壊は起き易いが、異極性の一方又は両方が尖った先端の場合には、両方が平坦である場合より、絶縁破壊が起き易い。本実施形態と従来技術を比較すると、側面リード２４Ｂの先の部分、特に先端２４ｂの位置が異なる。

そこで先ず、中心リード２４Ａの先端２４ａと側面リード２４Ｂの先端２４ｂの間の絶縁破壊特性を考察する。従来技術の場合、中心リード２４Ａの先端２４ａと側面リード２４Ｃの先端２４ｃは同一方向を向いている。即ち、側面リード２４Ｃの先端２４ｃは中心リード２４Ａの方を向いている。

一方、本実施形態の場合、中心リード２４Ａの先端２４ａと側面リード２４Ｂの先端２４ｂは互いに反対方向を向いている。即ち、側面リード２４Ｂの先端２４ｂと中心リード２４Ａの先端２４ａは、中心軸線Ｚ−Ｚに対して両側に互いに離れる方向に延びている。本実施形態の場合、中心リード２４Ａの先端２４ａと側面リード２４Ｂの先端２４ｂの間の距離は、従来技術の場合と比較して大きい。従って、本実施形態では、中心リード２４Ａの先端２４ａと側面リード２４Ｂの先端２４ｂの間の絶縁破壊特性は改善されている。

次に、中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒと側面リード２４Ｂの先端２４ｂの間の絶縁破壊特性を考察する。本実施形態の場合、中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒと側面リード２４Ｂの先端２４ｂの間の距離は、従来技術の場合と比較して大きくなっている。従って、本実施形態では、中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒと側面リード２４Ｂの先端２４ｂの間の絶縁破壊特性は改善されている。

次に、異極性の電位間の最短距離を考察する。従来技術の場合、異極性の電位間の最短距離は、中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒと側面リード２４Ｃの先端２４ｃの間の距離である。一方、本実施形態では、異極性の電位間の最短距離は、中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒと側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ｂｒの間の距離である。従って、本実施形態では、異極性の電位間の最短距離は、従来技術の場合と比較して、必ずしも大きくなっているわけではない。しかしながら、上述のように、本実施形態では、従来技術の場合と比較して絶縁破壊特性は改善されている。その理由は、上述のよう、中心リード２４Ａの先端２４ａと側面リード２４Ｂの先端２４ｂは互いに反対方向を向いていることによる。更に、中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒ又は先端２４ａと側面リード２４Ｂの先端２４ｂの間の距離が、従来の技術の場合と比較して大きくなっていることによる。

一般に、大気中における異極性の電位間距離１ｍｍに対して、針状電極間では絶縁破壊電圧は１ｋｖ程度であると言われている。本実施形態では、中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒと側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ｂｒの間の距離は、少なくとも５．１ｍｍはある。従って、中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒと側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ｂｒの間の絶縁破壊電圧として少なくとも５ｋｖは確保できる。本実施形態では相対する異極間の最短距離の箇所が針状ではなく湾曲部または平行線であるため、さらに絶縁破壊電圧は高くなる。

本実施形態の高圧放電ランプでは、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの先端２４ａ、２４ｂは、共に、中心軸線Ｚ−Ｚより離れる方向に延びて、ピン２２Ａ、２２Ｂに交差している。そのため、従来技術の高圧放電ランプと比較して、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂと、ピン２２Ａ、２２Ｂの溶接作業が容易となる。

更に、本実施形態の高圧放電ランプでは、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂは、空間３６において、湾曲部２４Ａｒ、２４Ｂｒを有し、湾曲部２４Ａｒ、２４Ｂｒより先の部分は、中心軸線Ｚ−Ｚより離れる方向に、互いに反対方向に延びている。そのため、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂのうち、ピン２２Ａ、２２Ｂの外側に突出しているのは、先端部のみである。従って、本実施形態では、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの先端部を充分小さくすることができる。ピンチシール部２０と絶縁部材３２の間の空間３６において、ピン２２Ａ、２２Ｂと中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの構造の幅寸法を小さくすることができる。そのため、本実施形態では、従来技術と比較して、組立工程が簡単となる。

中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ａｒ、２４Ｂｒを予め形成しておくことによって、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの先端２４ａ、２４ｂを絶縁部材３２の孔３２Ａ、３２Ｂに挿入する工程が容易となる。

側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ｂｒの曲率半径をＲとする。上述のように、中心リード２４Ａの先端２４ａと側面リード２４Ｂの先端２４ｂの間の絶縁破壊特性を改善するためには、中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒ又は先端２４ａと側面リード２４Ｂの先端２４ｂの間の距離が大きいほどよい。そのためには、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ａｒ、２４Ｂｒの湾曲度を大きくしたほうがよい、即ち、曲率半径Ｒが小さいほどよい。しかしながら、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ａｒ、２４Ｂｒの曲率半径Ｒは、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂの長さ及び形状によって制限される。図４Ａに示す例のように、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂの傾斜角が比較的大きい場合には、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ａｒ、２４Ｂｒの曲率半径Ｒを小さくすると、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂをピン２２Ａ、２２Ｂに交差させることができなくなる。図４Ｂに示す例のように、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂの傾斜角が比較的小さい場合には、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ａｒ、２４Ｂｒの曲率半径Ｒを小さくしても、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂをピン２２Ａ、２２Ｂに交差させることができる。中心リード２４Ａの湾曲部２４Ａｒと側面リード２４Ｂの湾曲部２４Ｂｒの湾曲度は同一であってもよいが、異なってもよい。

図５Ａ、図５Ｂ、及び、図５Ｃを参照して、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂに、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂを接続する方法の例を説明する。先ず、図５Ａに示すように、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂにスリーブ２５を装着する。即ち、筒状のスリーブ２５に、ピン２２Ａ、２２Ｂを挿通させる。スリーブ２５は、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂと同一の材料によって構成してよく、例えば、ニッケル又はニッケル系合金製のパイプによって構成してよい。次に、ピン２２Ａ、２２Ｂを、一点鎖線Ａ−Ａにて示すように、スリーブ２５の端面に沿って切断する。即ち、ピン２２Ａ、２２Ｂの先端のスリーブ２５より突出した部分を切断する。

図５Ｂに示すように、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂの先端に、スリーブ片２５、２５が残る。この状態では、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂの先端と、スリーブ２５の端面はフラッシュである。そこで、図５Ｃに示すように、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂの先端が、スリーブ２５の内部に配置されるように、スリーブ２５を引っ張り出す。次に、スリーブ２５を潰し、又は、かしめることによって、スリーブ２５は、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂの先端に固定される。最後に、スリーブ２５に、中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂを、それぞれ、溶接等によって接続することによって、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂに、中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂが接続される。

図示のように、中心リード２４Ａと側面リード２４Ｂの先端が、スリーブ２５より突出しないように、両者を接続する。こうして、本実施形態では、ピン２２Ａ、２２Ｂと中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの接続部において尖った先端部が無いから、絶縁特性を改善することができる。

図６を参照して、ピンチシール部２０のピン２２Ａ、２２Ｂに、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂを接続する方法の他の例を説明する。本例では、ピンチシール部２０の２つのピン２２Ａ、２２Ｂのうちの一方のピン２２Ａに、ヒューズ２８が接続されている。

本実施形態では、溶接又はロー付けに２８ａよって、ピン２２Ａにヒューズ２８を接続している。ヒューズ２８に中心リード２４Ａを接続する。ピンチシール部２０の他方のピン２２Ｂに、側面リード２４Ｂを接続する。本実施形態では、内管１２の内部又はピン２２Ａ、２２Ｂ間で電気的短絡が生じる等により過大電流が流れた場合には、ヒューズ２８が溶断するので、放電管を保護することができる。

ヒューズ２８はタンタルＴａ製のワイヤによって構成してよい。タンタル製ワイヤは、ピン２２Ａ及び中心リード２４Ａ又は側面リード２４Ｂに直接溶接可能である。ヒューズ２８の外径は０．１〜０．２ｍｍ、長さは３〜６ｍｍであってよい。

図７（Ａ）、図７（Ｂ）、及び、図７（Ｃ）を参照して、本実施形態の高圧放電ランプの組立工程の例を説明する。図７（Ａ）に示すように、内管１２のピンチシール部２０に口金部３０の取付部３０Ｂを装着し、ピンチシール部２０から突出した中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの先端をクランパ４２によって保持する。ピンチシール部２０は薄い板状であり、図７（Ａ）では、ピンチシール部２０の厚さ方向に沿った断面が描かれている。

内管１２内には放電容器１４が配置されている。内管１２のトップ部には、サポート１７が装着されている。クランパ４２によって、内管１２はトップ部が下側になるように吊り下げられている。一方、支持台４１には、外管１０が直立した状態で保持されている。図示のように、外管１０は、トップ部が下側に口金側の開口部が上側になるように直立している。

図７（Ｂ）に示すように、クランパ４２を下降させて、内管１２を外管１０に挿入する。口金部３０の取付部３０Ｂは外管１０の開口部に係合する。図７（Ｃ）に示すように、接着剤供給器４３を用いて接着剤を、外管１０と口金部３０の取付部３０Ｂの間、及び、内管のピンチシール部２０と口金部３０の取付部３０Ｂの間、に注入する。

図８（Ａ）、及び、図８（Ｂ）を参照して、本実施形態の高圧放電ランプの組立工程の例を説明する。図８（Ａ）に示すように、支持台４４に口金部３０の本体３０Ａを保持する。口金部３０の本体３０Ａの凹部にて接着剤４３Ａを塗布する。口金部３０の取付部３０Ｂが下側になるように、外管１０を保持する。内管のピンチシール部２０から中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂが突出している。

図８（Ｂ）に示すように、外管１０を下降させ、口金部３０の取付部３０Ｂを口金部３０の本体３０Ａに係合させる。このとき、内管のピンチシール部２０から突出した中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂを、口金部３０の本体３０Ａに設けられた絶縁部材（図示なし）の孔に貫通させる。上述のように、本実施形態では、ピンチシール部２０と絶縁部材の間の空間において、ピン２２Ａ、２２Ｂと中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂの構造の幅寸法を小さくすることができる。そのため、中心リード２４Ａ及び側面リード２４Ｂを、絶縁部材（図示なし）の孔に貫通させる作業が容易化される。

以上、本実施形態に係る高圧放電ランプについて説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。

１０…外管、１２…内管、１４…放電容器、１４Ａ、１４Ｂ…細管部、１４Ｃ…発光部、１４ａ、１４ｂ…電極リード、１５…フレーム、１７…サポート、１８…ゲッタ、２０…ピンチシール部、２１Ａ、２１Ｂ…リード線、２２Ａ、２２Ｂ…ピン、２３Ａ、２３Ｂ…モリブデン箔、２４Ａ…中心リード、２４Ａｒ…湾曲部、２４Ｂ…側面リード（本実施形態）、２４Ｂｒ…湾曲部、２４Ｃ…側面リード（従来技術）、２５…スリーブ、２５Ａ…スリーブ片、２６Ａ、２６Ｂ…コイル、２８…ヒューズ、２８ａ…溶接又はロー付け、３０…口金部、３０Ａ…本体、３０Ｂ…取付部、３１…貫通孔、３２…絶縁部材、３２Ａ、３２Ｂ…孔、３６…空間、４１…支持台、４２…クランパ、４３…接着剤供給器、４３Ａ…接着剤、４４…支持台

Claims (7)

1. ピンチシール部によって密閉された内部空間を有する透光性の内管と、該内管を収納する透光性の外管と、該外管の端部に装着された口金部と、を有する高圧放電ランプにおいて、
   前記口金部に配置され孔が形成された絶縁部材と、
   前記ピンチシール部から前記絶縁部材と前記ピンチシール部の間の空間に向けて延びる１対のピンと、
   前記口金部の先端部と前記ピンの一方を電気的に接続する中心リードと、
   前記口金部の側面のネジ部と前記ピンの他方を電気的に接続する側面リードと、
   を有し、
   前記中心リードは、前記口金部の先端部から、前記ピンチシール部に向かって延び、前記絶縁部材の孔を通り、前記空間まで延びており、前記中心リードは、前記空間にて、前記内管の中心軸線から離れるように湾曲した湾曲部を有し、前記湾曲部より先の部分は、前記内管の中心軸線より離れる方向に延びて、前記ピンの一方と接続しており、
   前記側面リードは、前記口金部の側面から、前記ピンチシール部に向かって延び、前記絶縁部材の孔を通り、前記空間まで延びており、前記側面リードは、前記空間にて、前記内管の中心軸線から離れるように湾曲した湾曲部を有し、前記湾曲部より先の部分は、前記内管の中心軸線より離れる方向に、且つ、前記中心リードとは反対側に延びて、前記ピンの他方と接続していることを特徴とする高圧放電ランプ。
2. 請求項１記載の高圧放電ランプにおいて、
   前記ピンは、前記ピンチシール部から前記空間に向けて、前記内管の中心軸線より離れる方向に、且つ、互いに反対方向に傾斜して延びていることを特徴とする高圧放電ランプ。
3. 請求項１又は２記載の高圧放電ランプにおいて、
   前記ピンの先端はスリーブ内に挿通され、前記中心リードと前記側面リードは、前記スリーブに接続されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
4. 請求項１〜３のいずれか１記載の高圧放電ランプにおいて、
   前記ピンの一方にヒューズが装着され、前記中心リードと前記側面リードの一方は、前記ヒューズに接続されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の高圧放電ランプにおいて、前記ピンはモリブデン線、又は、白金クラッドモリブデン線によって構成され、前記中心リード及び前記側面リードはニッケル線、又は、ニッケル系合金線によって構成されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載の高圧放電ランプにおいて、
   前記ピンの外径は０．５．０〜２．５ｍｍであり、前記中心リード及び前記側面リードの外径は０．３〜０．８ｍｍであることを特徴とする高圧放電ランプ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載の高圧放電ランプにおいて、
   前記内管の内部空間に放電容器が設けられており、前記口金部の先端部から前記外管のトップ部の先端までの寸法は１１０ｍｍ以下であり、前記口金部の外径は２０〜２５ｍｍであることを特徴とする高圧放電ランプ。

Images