JPH04229942A - 囲み部を設けた放電ランプとその製造方法 - Google Patents
囲み部を設けた放電ランプとその製造方法Info
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- JPH04229942A JPH04229942A JP17888191A JP17888191A JPH04229942A JP H04229942 A JPH04229942 A JP H04229942A JP 17888191 A JP17888191 A JP 17888191A JP 17888191 A JP17888191 A JP 17888191A JP H04229942 A JPH04229942 A JP H04229942A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/32—Sealing leading-in conductors
- H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/34—Double-wall vessels or containers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内側エンベロープおよ
び該内側エンベロープに両端で接合されて内側エンベロ
ープを間をおいて取り囲む囲み部を有する放電型ランプ
に関する。また、本発明は、このようなランプの製造方
法、特に前記囲み部をエンベロープに接合する方法に関
する。
び該内側エンベロープに両端で接合されて内側エンベロ
ープを間をおいて取り囲む囲み部を有する放電型ランプ
に関する。また、本発明は、このようなランプの製造方
法、特に前記囲み部をエンベロープに接合する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】１９８８年２月１８日出願の米国特許出
願第１５７，３６０号（米国特許第４，９３５，６６８
号）においては、石英の内側エンベロープおよび該内側
エンベロープを取り囲んでいるガラスの管状囲み部を有
するメタルハライド型放電ランプが開示されている。こ
のガラスの管状囲み部は該囲み部の長手方向の一部に沿
って内側エンベロープから間隔をあけて設けられている
。この管状ガラス囲み部はその長手方向に沿った所定の
位置において内側エンベロープに密閉され、この囲み部
と内側エンベロープとの間のスペースは空気が除去され
たり、またはガスが充填され、このスペースは密閉され
たチャンバを構成している。囲み部と密閉されたチャン
バは上述した米国特許出願で指摘され説明されている多
くの重要な機能を有している。一般的に説明すると、こ
れらの機能の１つは内側エンベロープの温度をより高く
かつより均一にすることであり、他の機能は内側エンベ
ロープに比較して囲み部を比較的冷たい状態に維持する
ことである。これらの機能の重要性については以下に説
明するとともに、また上述した米国特許出願に詳細に説
明されている。
願第１５７，３６０号（米国特許第４，９３５，６６８
号）においては、石英の内側エンベロープおよび該内側
エンベロープを取り囲んでいるガラスの管状囲み部を有
するメタルハライド型放電ランプが開示されている。こ
のガラスの管状囲み部は該囲み部の長手方向の一部に沿
って内側エンベロープから間隔をあけて設けられている
。この管状ガラス囲み部はその長手方向に沿った所定の
位置において内側エンベロープに密閉され、この囲み部
と内側エンベロープとの間のスペースは空気が除去され
たり、またはガスが充填され、このスペースは密閉され
たチャンバを構成している。囲み部と密閉されたチャン
バは上述した米国特許出願で指摘され説明されている多
くの重要な機能を有している。一般的に説明すると、こ
れらの機能の１つは内側エンベロープの温度をより高く
かつより均一にすることであり、他の機能は内側エンベ
ロープに比較して囲み部を比較的冷たい状態に維持する
ことである。これらの機能の重要性については以下に説
明するとともに、また上述した米国特許出願に詳細に説
明されている。
【０００３】囲み部および真空チャンバまたはガスチャ
ンバから所望の結果を達成する機能は囲み部と内側エン
ベロープとの間に形成される接合部または密閉部の特性
に実質的に依存している。例えば、（ｉ）内側エンベロ
ープが石英で形成されて、拡大された中心領域およびこ
の領域から延びた管状部を有し、（ｉｉ）囲み部が拡大
された中心領域よりも大きな内径を有する石英管で形成
され、この管が内側エンベロープの管状部上に単に収縮
して２つの密閉部を形成するものであると仮定すると、
各密閉部は前記管状部のかなりの長手部を取り囲む石英
からなる非常に厚い領域で構成される。このような密閉
部を形成するには、比較的多量の熱を比較的長時間加え
、それから比較的長時間冷却することを必要とし、この
結果この領域の熱的特性は密閉部の形成処理におけるわ
ずかな変動によってかなり変化しやすくなる。熱特性に
おけるこれらの変化はランプの性能に悪い影響を与える
。 更に、このような密閉部を形成するのに多量の熱を比較
的長時間加えることは内側エンベロープの管状部の密閉
部を弱くし、場合によってはひび割れを発生するという
状態を生ずる。
ンバから所望の結果を達成する機能は囲み部と内側エン
ベロープとの間に形成される接合部または密閉部の特性
に実質的に依存している。例えば、（ｉ）内側エンベロ
ープが石英で形成されて、拡大された中心領域およびこ
の領域から延びた管状部を有し、（ｉｉ）囲み部が拡大
された中心領域よりも大きな内径を有する石英管で形成
され、この管が内側エンベロープの管状部上に単に収縮
して２つの密閉部を形成するものであると仮定すると、
各密閉部は前記管状部のかなりの長手部を取り囲む石英
からなる非常に厚い領域で構成される。このような密閉
部を形成するには、比較的多量の熱を比較的長時間加え
、それから比較的長時間冷却することを必要とし、この
結果この領域の熱的特性は密閉部の形成処理におけるわ
ずかな変動によってかなり変化しやすくなる。熱特性に
おけるこれらの変化はランプの性能に悪い影響を与える
。 更に、このような密閉部を形成するのに多量の熱を比較
的長時間加えることは内側エンベロープの管状部の密閉
部を弱くし、場合によってはひび割れを発生するという
状態を生ずる。
【０００４】上述したように、内側エンベロープの管状
部の周りに囲み部を単に収縮させることによって囲み部
と内側エンベロープの密閉部を形成する他の欠点は、こ
の方法を使用することによって通常ランプの箔密閉部に
密接に隣接してこれらの囲み部の密閉部の各々が設けら
れることになることである。これらの箔密閉部は内側エ
ンベロープの石英を通って延びる導電性リード線用の密
閉部を形成するために使用されている。囲み部の密閉部
が箔密閉部に密接に隣接している場合には、囲み部の密
閉部を形成するのに使用される熱が箔密閉部に悪影響を
与え、場合によっては箔密閉部領域のガラス質材料にひ
び割れを生じたり、この領域に漏洩を発生することさえ
生ずるということが増大する。
部の周りに囲み部を単に収縮させることによって囲み部
と内側エンベロープの密閉部を形成する他の欠点は、こ
の方法を使用することによって通常ランプの箔密閉部に
密接に隣接してこれらの囲み部の密閉部の各々が設けら
れることになることである。これらの箔密閉部は内側エ
ンベロープの石英を通って延びる導電性リード線用の密
閉部を形成するために使用されている。囲み部の密閉部
が箔密閉部に密接に隣接している場合には、囲み部の密
閉部を形成するのに使用される熱が箔密閉部に悪影響を
与え、場合によっては箔密閉部領域のガラス質材料にひ
び割れを生じたり、この領域に漏洩を発生することさえ
生ずるということが増大する。
【０００５】内側エンベロープの管状部に沿って箔密閉
部から更に外側の間隔をあけた場所に囲み部と内側エン
ベロープの密閉部を単に設けることは上述した問題に対
する充分な解決方法ではない。これは囲み部の密閉部を
形成する熱が近くの導電性リード線を酸化させたり、更
にはこの方法がランプの全体の長さを好ましくなく増大
させるからである。
部から更に外側の間隔をあけた場所に囲み部と内側エン
ベロープの密閉部を単に設けることは上述した問題に対
する充分な解決方法ではない。これは囲み部の密閉部を
形成する熱が近くの導電性リード線を酸化させたり、更
にはこの方法がランプの全体の長さを好ましくなく増大
させるからである。
【０００６】
【発明の目的】本発明の目的は、内側エンベロープと周
囲の囲み部との間の高品質な密閉部を非常にわずかな熱
で迅速に形成できる汎用型の放電ランプを提供すること
にある。
囲の囲み部との間の高品質な密閉部を非常にわずかな熱
で迅速に形成できる汎用型の放電ランプを提供すること
にある。
【０００７】他の目的は、ランプの全体の長さを実質的
に増大することなく内側エンベロープと囲み部との密閉
部が箔密閉部から離隔して設けられているような汎用型
のランプを構成することにある。
に増大することなく内側エンベロープと囲み部との密閉
部が箔密閉部から離隔して設けられているような汎用型
のランプを構成することにある。
【０００８】他の目的は、内側エンベロープと囲み部と
の密閉部の領域におけるランプの熱特性が密閉部を形成
する過程におけるわずかな変動によって比較的影響を受
けないように内側エンベロープと囲み部との密閉部が形
成される汎用型の放電ランプを提供することにある。
の密閉部の領域におけるランプの熱特性が密閉部を形成
する過程におけるわずかな変動によって比較的影響を受
けないように内側エンベロープと囲み部との密閉部が形
成される汎用型の放電ランプを提供することにある。
【０００９】更に他の目的は、メタルハライド放電ラン
プのガラス質の内側エンベロープとガラス質材料からな
る囲み部との間に真空密閉部またはガスが漏れない密閉
部を形成する改良された方法を提供することにある。
プのガラス質の内側エンベロープとガラス質材料からな
る囲み部との間に真空密閉部またはガスが漏れない密閉
部を形成する改良された方法を提供することにある。
【００１０】他の目的は、この種の囲み部と内側エンベ
ロープとの密閉部を形成するために該密閉部を迅速かつ
非常にわずかな熱で形成することができる改良された方
法を提供することにある。
ロープとの密閉部を形成するために該密閉部を迅速かつ
非常にわずかな熱で形成することができる改良された方
法を提供することにある。
【００１１】更に他の目的は、囲み部と内側エンベロー
プとの密閉部がランプの他の密閉部、例えばランプの同
じ端部における箔密閉部から比較的離隔して設けられる
方法によって囲み部と内側エンベロープとの密閉部を形
成することにある。
プとの密閉部がランプの他の密閉部、例えばランプの同
じ端部における箔密閉部から比較的離隔して設けられる
方法によって囲み部と内側エンベロープとの密閉部を形
成することにある。
【００１２】他の目的は、自動化装置で容易に製造しや
すい汎用型のランプを形成する改良された方法を提供す
ることにある。
すい汎用型のランプを形成する改良された方法を提供す
ることにある。
【００１３】
【発明の概要】本発明の一態様においては、（ｉ）中空
の球根状部分および該球根状部分から延びているガラス
質材料の２つの管状部分からなる内側エンベロープと、
（ｉｉ）前記球根状部分および管状部分を取り囲むガラ
ス質材料の管状囲み部とを備えている。内側エンベロー
プの管状部の各々においては、管状部の局限された領域
をその軟化点までまず加熱して、この軟化した局限領域
に圧縮力を加えることによって円盤状膨出部を形成する
。 前記圧縮力は、（ｉ）前記管状部の長手方向に沿って急
激に加えられ、（ｉｉ）軟化したガラス質材料を半径方
向の外側に押し出して円盤状に形成するものにする。前
記円盤状膨出部が囲み部の所定の部分に整列するととも
に、膨出部の外周部が前記囲み部の所定の部分の内周部
にわずかに間隔をあけて隣接して位置決めされるように
内側エンベロープを管状囲み部の中に入れて、囲み部と
内側エンベロープとの間で両円盤状膨出部の間に密閉さ
れないチャンバを形成する。それから、囲み部の前記所
定の部分の一方を加熱して軟化させて、それからこの囲
み部を前記整列した膨出部の外周部の周りにへこませる
ことによって前記囲み部の所定の部分の一方の内周部と
前記対応する円盤状膨出部の外周部との間に第１の密閉
部を形成する。前記囲み部の所定の部分の他方の内周部
とこの内周部に整列した円盤状膨出部の外周部との間に
第２の密閉部を形成する。
の球根状部分および該球根状部分から延びているガラス
質材料の２つの管状部分からなる内側エンベロープと、
（ｉｉ）前記球根状部分および管状部分を取り囲むガラ
ス質材料の管状囲み部とを備えている。内側エンベロー
プの管状部の各々においては、管状部の局限された領域
をその軟化点までまず加熱して、この軟化した局限領域
に圧縮力を加えることによって円盤状膨出部を形成する
。 前記圧縮力は、（ｉ）前記管状部の長手方向に沿って急
激に加えられ、（ｉｉ）軟化したガラス質材料を半径方
向の外側に押し出して円盤状に形成するものにする。前
記円盤状膨出部が囲み部の所定の部分に整列するととも
に、膨出部の外周部が前記囲み部の所定の部分の内周部
にわずかに間隔をあけて隣接して位置決めされるように
内側エンベロープを管状囲み部の中に入れて、囲み部と
内側エンベロープとの間で両円盤状膨出部の間に密閉さ
れないチャンバを形成する。それから、囲み部の前記所
定の部分の一方を加熱して軟化させて、それからこの囲
み部を前記整列した膨出部の外周部の周りにへこませる
ことによって前記囲み部の所定の部分の一方の内周部と
前記対応する円盤状膨出部の外周部との間に第１の密閉
部を形成する。前記囲み部の所定の部分の他方の内周部
とこの内周部に整列した円盤状膨出部の外周部との間に
第２の密閉部を形成する。
【００１４】本発明の一実施例においては、上述したチ
ャンバを高真空状態にする。他の実施例においては、チ
ャンバに適当なガス充填材を充填する。
ャンバを高真空状態にする。他の実施例においては、チ
ャンバに適当なガス充填材を充填する。
【００１５】更に他の実施例においては、内側エンベロ
ープの管状部の一方のみに上述した円盤状膨出部を設け
、他方の管状部から円盤状膨出部を省略し、他方の管状
部とこの管状部に対応する囲み部の周囲部との間に通常
の密閉部を形成する。
ープの管状部の一方のみに上述した円盤状膨出部を設け
、他方の管状部から円盤状膨出部を省略し、他方の管状
部とこの管状部に対応する囲み部の周囲部との間に通常
の密閉部を形成する。
【００１６】本発明を更によく理解できるように、添付
図面を参照して以下に詳細に説明する。
図面を参照して以下に詳細に説明する。
【００１７】
【実施例の説明】次に、図１を参照すると、メタルハラ
イド型の放電ランプ１０が示されており、この放電ラン
プ１０は光透過性ガラス質材料、好ましくは石英からな
る内側エンベロープ１２を有している。内側エンベロー
プ１２は球根状中心部１４とこの中心部１４に一体的に
設けられるとともに、この中心部１４から互いに反対方
向に延びている２つの管状部１６および１８を有してい
る。
イド型の放電ランプ１０が示されており、この放電ラン
プ１０は光透過性ガラス質材料、好ましくは石英からな
る内側エンベロープ１２を有している。内側エンベロー
プ１２は球根状中心部１４とこの中心部１４に一体的に
設けられるとともに、この中心部１４から互いに反対方
向に延びている２つの管状部１６および１８を有してい
る。
【００１８】内側エンベロープ１２を取り囲んでガラス
質材料、好ましくは石英の管状囲み部２０が設けられて
いる。この囲み部２０は内側エンベロープの中心部１４
の周りに設けられた拡大した中心部２２を有している。 この拡大した中心部２２から延びる２つの管状部２４お
よび２６が設けられ、この２つの管状部２４および２６
はそれぞれ内側エンベロープの管状部１６および１８を
取り囲んでいる。また、石英の２つの円盤部材３０およ
び３２が囲み部２０を内側エンベロープに接合している
。更に詳細に説明されるように、これらの円盤部材３０
および３２は内側エンベロープの管状部１６および１８
に一体化され、それぞれの外周部において囲み部の周囲
領域に接合され、円盤部材と囲み部との間に真空環状密
閉部３３および３５を形成している。
質材料、好ましくは石英の管状囲み部２０が設けられて
いる。この囲み部２０は内側エンベロープの中心部１４
の周りに設けられた拡大した中心部２２を有している。 この拡大した中心部２２から延びる２つの管状部２４お
よび２６が設けられ、この２つの管状部２４および２６
はそれぞれ内側エンベロープの管状部１６および１８を
取り囲んでいる。また、石英の２つの円盤部材３０およ
び３２が囲み部２０を内側エンベロープに接合している
。更に詳細に説明されるように、これらの円盤部材３０
および３２は内側エンベロープの管状部１６および１８
に一体化され、それぞれの外周部において囲み部の周囲
領域に接合され、円盤部材と囲み部との間に真空環状密
閉部３３および３５を形成している。
【００１９】管状囲み部２０は２つの円盤部材３０およ
び３２の間の領域において内側エンベロープ１２から間
隔をあけて設けられて内側エンベロープ１２を取り囲み
、囲み部２０によって画定される外壁部と円盤部材３０
および３２によって画定される端壁部とを有する密閉さ
れたチャンバ３６を形成している。本発明の一態様にお
いては、この密閉されたチャンバ３６は以下に説明する
ようにランプの製造中に高真空状態にされる。好ましく
は、このチャンバには高真空状態を維持するように通常
の適切なゲッタ３８が配置される。
び３２の間の領域において内側エンベロープ１２から間
隔をあけて設けられて内側エンベロープ１２を取り囲み
、囲み部２０によって画定される外壁部と円盤部材３０
および３２によって画定される端壁部とを有する密閉さ
れたチャンバ３６を形成している。本発明の一態様にお
いては、この密閉されたチャンバ３６は以下に説明する
ようにランプの製造中に高真空状態にされる。好ましく
は、このチャンバには高真空状態を維持するように通常
の適切なゲッタ３８が配置される。
【００２０】内側エンベロープ１２内には、２つの間隔
をあけて設けられている電極４０および４２がある。こ
れらの電極４０および４２の間には光源として作用する
電気アークが通常のように発生する。電極はタングステ
ンまたはタングステンと１％−３％の酸化トリウムの混
合物であることが好ましい。電極はそれぞれ棒状部４４
および４６を有し、この棒状部は電極の間の空隙部から
外向きに延出し、内側エンベロープの管状部１６および
１８の中に延びている。棒状部４４の外側端部には好ま
しくはモリブデンの箔部材４７が接合され、この箔部材
から外側に好ましくはモリブデンのリード線４８が延び
て、その内端部が箔部材に接合されている。箔部材４７
、リード線４８および電極の棒状部４４は通常の形状の
ものであり、これらは通常の方法で互いに接合される。 エンベロープの部分１６の周囲のガラス質材料は熱くて
軟化している間に、（例えば米国特許第４，８９１，５
５１号に開示されているような）通常の方法で箔部材、
棒状部およびリード線構造の周りにへこんで、箔部材と
周囲のガラス質材料との間に漏洩しない密閉部を形成す
る。アーク管の反対の端部、すなわち右側の端部には、
リード線５０および電極４２の棒状部４６に接合された
箔部材５２がある。これらの部品はアーク管の左端部の
ものと同じ形状および構成であり、同じように周囲のガ
ラス質材料内に設けられ、密閉部が箔部材と周囲のガラ
ス質材料との間に存在している。上述したリード線４８
および５０および関連する箔部材は通常のように作用し
て、ランプが点灯しているときに電極の間に存在するア
ーク、すなわち放電を介して電流を流れさせる。
をあけて設けられている電極４０および４２がある。こ
れらの電極４０および４２の間には光源として作用する
電気アークが通常のように発生する。電極はタングステ
ンまたはタングステンと１％−３％の酸化トリウムの混
合物であることが好ましい。電極はそれぞれ棒状部４４
および４６を有し、この棒状部は電極の間の空隙部から
外向きに延出し、内側エンベロープの管状部１６および
１８の中に延びている。棒状部４４の外側端部には好ま
しくはモリブデンの箔部材４７が接合され、この箔部材
から外側に好ましくはモリブデンのリード線４８が延び
て、その内端部が箔部材に接合されている。箔部材４７
、リード線４８および電極の棒状部４４は通常の形状の
ものであり、これらは通常の方法で互いに接合される。 エンベロープの部分１６の周囲のガラス質材料は熱くて
軟化している間に、（例えば米国特許第４，８９１，５
５１号に開示されているような）通常の方法で箔部材、
棒状部およびリード線構造の周りにへこんで、箔部材と
周囲のガラス質材料との間に漏洩しない密閉部を形成す
る。アーク管の反対の端部、すなわち右側の端部には、
リード線５０および電極４２の棒状部４６に接合された
箔部材５２がある。これらの部品はアーク管の左端部の
ものと同じ形状および構成であり、同じように周囲のガ
ラス質材料内に設けられ、密閉部が箔部材と周囲のガラ
ス質材料との間に存在している。上述したリード線４８
および５０および関連する箔部材は通常のように作用し
て、ランプが点灯しているときに電極の間に存在するア
ーク、すなわち放電を介して電流を流れさせる。
【００２１】本発明の一実施例においては、内側エンベ
ロープ１２の中心部分１４には水銀、ハロゲン化金属お
よびある場合にはキセノンガスを含む充填物が封入され
る。充填物の作動圧力は約２ないし約６５気圧の範囲に
ある。この充填物は上述した米国特許出願第１５７，３
６０号に詳細に説明されている。典型的には、充填物の
主な構成要素の１つはヨウ化ナトリウムである。
ロープ１２の中心部分１４には水銀、ハロゲン化金属お
よびある場合にはキセノンガスを含む充填物が封入され
る。充填物の作動圧力は約２ないし約６５気圧の範囲に
ある。この充填物は上述した米国特許出願第１５７，３
６０号に詳細に説明されている。典型的には、充填物の
主な構成要素の１つはヨウ化ナトリウムである。
【００２２】更に、米国特許出願第１５７，３６０号に
指摘されているように、真空チャンバ３６は内側エンベ
ロープを取り囲んでいる領域内におけるガスの伝導およ
び対流の効果を実質的に除去することによって内側エン
ベロープ１２の壁温度を改良するように作用する。真空
チャンバが存在することによってこの壁温度をより高く
、更に均一にする。この結果、より多くのハロゲン化金
属が気化して、アーク領域内に維持され、ランプの効率
および放出された光の色を改良する。低い周波数で動作
するメタルハライドランプにおいては、球根状部（１４
）の端部領域にハロゲン化金属を押し流す傾向がある電
気泳動作用があるが、図示のランプにおいてはこの電気
泳動作用は真空チャンバ３６の存在およびその熱絶縁作
用によってこれらの端部領域に発生する高い温度によっ
て大部分相殺される。
指摘されているように、真空チャンバ３６は内側エンベ
ロープを取り囲んでいる領域内におけるガスの伝導およ
び対流の効果を実質的に除去することによって内側エン
ベロープ１２の壁温度を改良するように作用する。真空
チャンバが存在することによってこの壁温度をより高く
、更に均一にする。この結果、より多くのハロゲン化金
属が気化して、アーク領域内に維持され、ランプの効率
および放出された光の色を改良する。低い周波数で動作
するメタルハライドランプにおいては、球根状部（１４
）の端部領域にハロゲン化金属を押し流す傾向がある電
気泳動作用があるが、図示のランプにおいてはこの電気
泳動作用は真空チャンバ３６の存在およびその熱絶縁作
用によってこれらの端部領域に発生する高い温度によっ
て大部分相殺される。
【００２３】この熱絶縁作用は、囲み部の大きさを適当
に選択することによって、導電性が非常に低い状態にあ
るような充分低い温度において囲み部を動作させること
を可能にする。この低い導電性を維持することによって
、内壁部を通って拡散し気化するナトリウムイオンが壁
伝導によって電気的に中性化されることなく囲み部の内
壁部上に堆積されることを可能にする。これは堆積した
ナトリウムイオンが次に移動するナトリウムイオンの動
きに対抗する強い電界を発生するようにし、これにより
更に関連するナトリウムの損失を低減するものと考えら
れる。
に選択することによって、導電性が非常に低い状態にあ
るような充分低い温度において囲み部を動作させること
を可能にする。この低い導電性を維持することによって
、内壁部を通って拡散し気化するナトリウムイオンが壁
伝導によって電気的に中性化されることなく囲み部の内
壁部上に堆積されることを可能にする。これは堆積した
ナトリウムイオンが次に移動するナトリウムイオンの動
きに対抗する強い電界を発生するようにし、これにより
更に関連するナトリウムの損失を低減するものと考えら
れる。
【００２４】真空チャンバ３６が上述した好ましい方法
で確実に機能するには、外側の囲み部（２０）と内側エ
ンベロープの管状部（１６および１８）の間の接合部の
領域におけるランプの熱特性がランプ毎に一貫して予想
し得るように前記接合部を構成することが重要なことで
ある。これらの接合部がその形成のために高い熱入力を
長時間必要とする場合には、該接合部を形成するための
処理における小さな変動によってランプのこれらの領域
の熱特性に好ましくない大きな変動が発生することがあ
る。比較的小さな熱を比較的短い時間供給して、これら
の好ましくない変動を実質的に減らすことができる接合
部形成方法を開発した。
で確実に機能するには、外側の囲み部（２０）と内側エ
ンベロープの管状部（１６および１８）の間の接合部の
領域におけるランプの熱特性がランプ毎に一貫して予想
し得るように前記接合部を構成することが重要なことで
ある。これらの接合部がその形成のために高い熱入力を
長時間必要とする場合には、該接合部を形成するための
処理における小さな変動によってランプのこれらの領域
の熱特性に好ましくない大きな変動が発生することがあ
る。比較的小さな熱を比較的短い時間供給して、これら
の好ましくない変動を実質的に減らすことができる接合
部形成方法を開発した。
【００２５】この方法の第１のステップが図２に示され
ている。図２においては、内側エンベロープ形成用の管
状ブランク６０が６１で示す通常のガラス旋盤内に取り
付けられて示されている。この旋盤は主軸台６２および
該主軸台上に管状ブランクの左端を取り付けるコレット
チャック６４を有し、この左端部分は軸方向に動かない
ように固定されるが、ブランク６４の中心の縦軸６６の
周りに回転し得るようになっている。更に、旋盤は心押
し台７２およびブランク６０の右端を取り付けるコレッ
トチャック７３を有している。旋盤の動作中、心押し台
および主軸台は同じ駆動機構によって軸６６に一致する
共通の縦軸の周りに同期して回転駆動され、これにより
ブランク６０を縦軸６６の周りに回転する。また、通常
の方法では、心押し台は矢印７９で示すように縦軸６６
に平行な動きを選択し得るように適切に取り付けられる
。
ている。図２においては、内側エンベロープ形成用の管
状ブランク６０が６１で示す通常のガラス旋盤内に取り
付けられて示されている。この旋盤は主軸台６２および
該主軸台上に管状ブランクの左端を取り付けるコレット
チャック６４を有し、この左端部分は軸方向に動かない
ように固定されるが、ブランク６４の中心の縦軸６６の
周りに回転し得るようになっている。更に、旋盤は心押
し台７２およびブランク６０の右端を取り付けるコレッ
トチャック７３を有している。旋盤の動作中、心押し台
および主軸台は同じ駆動機構によって軸６６に一致する
共通の縦軸の周りに同期して回転駆動され、これにより
ブランク６０を縦軸６６の周りに回転する。また、通常
の方法では、心押し台は矢印７９で示すように縦軸６６
に平行な動きを選択し得るように適切に取り付けられる
。
【００２６】ブランク６０の左端の管状部１６に隣接し
てバーナ８０が配置される。このバーナ８０は管状部１
６の軸方向に局限された領域８３に対して図示のように
方向付けられた炎８２を発生するようになっている。ブ
ランク６０が旋盤によって軸６６の周りをゆっくりと回
転する間に、軸方向の局限領域８３の石英が軟化点に達
するまで炎８２は管状部８３の全周の周りの軸方向の局
限領域８３を加熱する。心押し台はこの加熱動作の間固
定されているが、領域８３の石英が充分に軟化すると、
心押し台は矢印７９によって示すように突然左側に短い
距離移動される。この突然の左方向への移動は軸６６に
沿った方向の圧縮力を軟化した領域８３に加えることに
なり、この圧縮力はこの領域８３の軟化した石英を管状
部６０の全周の周りにおいて半径方向外側に押し出すよ
うに作用し、これにより図３において３０で示す円盤状
形成部を作る。これらの加熱および圧縮力供給ステップ
（これはここですえ込み処理とも称する）は所定の外形
および軸６６の長手方向に沿った所定の厚さを有する円
盤状形成部を常に作るように容易に制御することができ
る。
てバーナ８０が配置される。このバーナ８０は管状部１
６の軸方向に局限された領域８３に対して図示のように
方向付けられた炎８２を発生するようになっている。ブ
ランク６０が旋盤によって軸６６の周りをゆっくりと回
転する間に、軸方向の局限領域８３の石英が軟化点に達
するまで炎８２は管状部８３の全周の周りの軸方向の局
限領域８３を加熱する。心押し台はこの加熱動作の間固
定されているが、領域８３の石英が充分に軟化すると、
心押し台は矢印７９によって示すように突然左側に短い
距離移動される。この突然の左方向への移動は軸６６に
沿った方向の圧縮力を軟化した領域８３に加えることに
なり、この圧縮力はこの領域８３の軟化した石英を管状
部６０の全周の周りにおいて半径方向外側に押し出すよ
うに作用し、これにより図３において３０で示す円盤状
形成部を作る。これらの加熱および圧縮力供給ステップ
（これはここですえ込み処理とも称する）は所定の外形
および軸６６の長手方向に沿った所定の厚さを有する円
盤状形成部を常に作るように容易に制御することができ
る。
【００２７】上述した動作は図２に示す位置８６に対し
てもバーナーで繰り返され、これにより図３において３
２で示す第２の円盤状膨出部が形成される。円盤状膨出
部３０および３２の外径は、後ではめ合わされる囲み部
の管部の直径が最小にできるようにアークチャンバ１４
の外径を超えるべきではない。
てもバーナーで繰り返され、これにより図３において３
２で示す第２の円盤状膨出部が形成される。円盤状膨出
部３０および３２の外径は、後ではめ合わされる囲み部
の管部の直径が最小にできるようにアークチャンバ１４
の外径を超えるべきではない。
【００２８】次のステップとしては、まず２つの電極４
０および４２とそれらのリード線構造の各々を図４に示
すように適当に位置決めすることによってこの２つの電
極４０および４２とそれらのリード線構造が配置される
。それから、周囲の石英（領域９０の）をその軟化点ま
で加熱して導電構造の周りにへこませる。この結果、リ
ード線および電極用の丈夫な取り付け部および箔部材４
７または５２とその周囲の石英との間の良好な漏洩防止
密閉部が形成される。この箔部材の密閉処理および電極
とリード線の取り付け処理は通常の処理であり、例えば
前述した米国特許第４，８９１，５５１号を参照された
い。図１のランプ組立体のアークチャンバ１４内に入れ
られる上述した充填物は、箔密閉部の一方を上述したよ
うに形成した後で、他方の箔密閉部を形成する前に通常
の方法で入れられる。
０および４２とそれらのリード線構造の各々を図４に示
すように適当に位置決めすることによってこの２つの電
極４０および４２とそれらのリード線構造が配置される
。それから、周囲の石英（領域９０の）をその軟化点ま
で加熱して導電構造の周りにへこませる。この結果、リ
ード線および電極用の丈夫な取り付け部および箔部材４
７または５２とその周囲の石英との間の良好な漏洩防止
密閉部が形成される。この箔部材の密閉処理および電極
とリード線の取り付け処理は通常の処理であり、例えば
前述した米国特許第４，８９１，５５１号を参照された
い。図１のランプ組立体のアークチャンバ１４内に入れ
られる上述した充填物は、箔密閉部の一方を上述したよ
うに形成した後で、他方の箔密閉部を形成する前に通常
の方法で入れられる。
【００２９】次のステップでは、管状囲み部２０が図５
に示すように設けられる。この囲み部はその所定の部分
９２および９４がそれぞれ円盤状膨出部３０および３２
に整列するように図４の内側エンベロープの周りに位置
決めされる。円盤状膨出部の各々は、その外径が前記整
列した領域９２または９４における囲み部２０の内径と
全く同じ大きさではないがほとんど同じ大きさであるよ
うに図２の処理で形成されている。従って、膨出部の各
々の外周の周りには小さな隙間があり、図示の所望の位
置に囲み部２０を容易に位置決めできるようになってい
る。
に示すように設けられる。この囲み部はその所定の部分
９２および９４がそれぞれ円盤状膨出部３０および３２
に整列するように図４の内側エンベロープの周りに位置
決めされる。円盤状膨出部の各々は、その外径が前記整
列した領域９２または９４における囲み部２０の内径と
全く同じ大きさではないがほとんど同じ大きさであるよ
うに図２の処理で形成されている。従って、膨出部の各
々の外周の周りには小さな隙間があり、図示の所望の位
置に囲み部２０を容易に位置決めできるようになってい
る。
【００３０】囲み部２０がこのように位置決めされた後
、囲み部の領域９２は該領域９２を取り囲んでいるリン
グ状のバーナー９６からの炎９５によって加熱される。 比較的短い時間の後、領域９２の石英はその軟化点に達
し、表面張力の影響により収縮開始する。これは、この
軟化した領域９２を対応する円盤状膨出部３０の外周の
周りにへこませる。円盤状膨出部３０は近くに存在して
いるため炎９５によってまた加熱されている。軟化した
囲み部の領域９２が円盤状膨出部３２の外周の周りでへ
こむと、膨出部の全外周の周りの囲み部の領域９２と膨
出部３０との間に優れた密閉部が形成される。
、囲み部の領域９２は該領域９２を取り囲んでいるリン
グ状のバーナー９６からの炎９５によって加熱される。 比較的短い時間の後、領域９２の石英はその軟化点に達
し、表面張力の影響により収縮開始する。これは、この
軟化した領域９２を対応する円盤状膨出部３０の外周の
周りにへこませる。円盤状膨出部３０は近くに存在して
いるため炎９５によってまた加熱されている。軟化した
囲み部の領域９２が円盤状膨出部３２の外周の周りでへ
こむと、膨出部の全外周の周りの囲み部の領域９２と膨
出部３０との間に優れた密閉部が形成される。
【００３１】第１の密閉部が領域９２に形成された後、
囲み部２０と内側エンベロープ１２の間および円盤状膨
出部３０および３２の間のスペース３６は真空にされる
。これは適当な真空ポンプ（図示せず）によってこのス
ペース３６から空気を抜くことにより行われる。真空ポ
ンプは他方の円盤状膨出部を取り囲んでいる小さな隙間
を通してこのスペースを排気する。（ポンプの取入れ口
は内側エンベロープの管状部１８と膨出部３２の上側の
位置の囲み部の取り囲んでいる管状部分２６との間に通
常の方法で接続される。）このような排気処理が行われ
ている間、スペース３６の壁は吸収されたガスを追い出
すのを補助するように適当に加熱される。排気処理の好
ましい形態においては、代わりとしてスペース３６にポ
ンプを接続し、アルゴンまたは窒素のような不活性ガス
でフラッシュ（ｆｌｕｓｈ ）する。このフラッシュ用
ガスはポンプ動作の間の期間において隙間９７を通って
導入される。
囲み部２０と内側エンベロープ１２の間および円盤状膨
出部３０および３２の間のスペース３６は真空にされる
。これは適当な真空ポンプ（図示せず）によってこのス
ペース３６から空気を抜くことにより行われる。真空ポ
ンプは他方の円盤状膨出部を取り囲んでいる小さな隙間
を通してこのスペースを排気する。（ポンプの取入れ口
は内側エンベロープの管状部１８と膨出部３２の上側の
位置の囲み部の取り囲んでいる管状部分２６との間に通
常の方法で接続される。）このような排気処理が行われ
ている間、スペース３６の壁は吸収されたガスを追い出
すのを補助するように適当に加熱される。排気処理の好
ましい形態においては、代わりとしてスペース３６にポ
ンプを接続し、アルゴンまたは窒素のような不活性ガス
でフラッシュ（ｆｌｕｓｈ ）する。このフラッシュ用
ガスはポンプ動作の間の期間において隙間９７を通って
導入される。
【００３２】スペース３６がこのように高真空状態にな
った後、円盤状膨出部３２の外周部と囲み部２０の周囲
の領域９４との間に密閉部が形成される。この密閉部は
第１の密閉部（領域９２におけるもの）を形成するのに
使用されたと本質的に同じ方法で形成される。更に詳し
くは、囲み部の領域９４は加熱されて軟化し、これによ
り円盤状膨出部の外周の周りにへこんで膨出部とともに
密閉部を形成する。真空状態がチャンバ３６の中に存在
するとともに、また膨出部３２の上の領域にも存在する
ので、囲み部の壁の両側には圧力差が存在し、円盤状膨
出部３２の周りの囲み部のへこみを促進する。
った後、円盤状膨出部３２の外周部と囲み部２０の周囲
の領域９４との間に密閉部が形成される。この密閉部は
第１の密閉部（領域９２におけるもの）を形成するのに
使用されたと本質的に同じ方法で形成される。更に詳し
くは、囲み部の領域９４は加熱されて軟化し、これによ
り円盤状膨出部の外周の周りにへこんで膨出部とともに
密閉部を形成する。真空状態がチャンバ３６の中に存在
するとともに、また膨出部３２の上の領域にも存在する
ので、囲み部の壁の両側には圧力差が存在し、円盤状膨
出部３２の周りの囲み部のへこみを促進する。
【００３３】高真空状態がチャンバ３６内に形成され維
持されることを確実にするために、本発明の一形態にお
いては、チャンバ３６内に適当なゲッタ３８が設けられ
る。このゲッタは好ましくは囲み部が内側エンベロープ
上に組み立てられる前に導入される。本発明の一態様に
おいては、ゲッタは囲み部の内壁に分散されたジルコニ
ウム−チタニウム合金からなるチップを有している。こ
の材料は水素に対して良好なゲッタである。
持されることを確実にするために、本発明の一形態にお
いては、チャンバ３６内に適当なゲッタ３８が設けられ
る。このゲッタは好ましくは囲み部が内側エンベロープ
上に組み立てられる前に導入される。本発明の一態様に
おいては、ゲッタは囲み部の内壁に分散されたジルコニ
ウム−チタニウム合金からなるチップを有している。こ
の材料は水素に対して良好なゲッタである。
【００３４】円盤状膨出部３０および３２を形成するた
めに選択される場所（図２の８３および８６）は、この
ような膨出部が内側エンベロープ１２の管状部分１６お
よび１８内の箔部材４７および５２を密閉する部分と干
渉しない部分である。更に詳しくは、この選択された場
所８３および８６は箔部材の位置から軸方向の外側に間
隔をあけて設けられた部分である。しかしながら、この
軸方向の間隔は、膨出部の存在によって囲み部を有する
ランプの全体の長さが実質的に大きくならないように充
分小さく維持される。
めに選択される場所（図２の８３および８６）は、この
ような膨出部が内側エンベロープ１２の管状部分１６お
よび１８内の箔部材４７および５２を密閉する部分と干
渉しない部分である。更に詳しくは、この選択された場
所８３および８６は箔部材の位置から軸方向の外側に間
隔をあけて設けられた部分である。しかしながら、この
軸方向の間隔は、膨出部の存在によって囲み部を有する
ランプの全体の長さが実質的に大きくならないように充
分小さく維持される。
【００３５】この囲み部と内側エンベロープの密閉部の
重要な特徴は、各密閉部がエンベロープの同じ端部の箔
密閉部から比較的離れていることである。この点につい
ては、図１においてランプの各端部の囲み部と内側エン
ベロープとの密閉部が関連する円盤状膨出部３０または
３２の半径Ｒにほぼ等しい距離だけ、ランプの同じ端部
の箔密閉部から半径方向外側に位置していることに注意
されたい。囲み部の密閉部を箔密閉部からこのように離
すことは、囲み部の密閉部を形成する場合に発生する熱
によって箔密閉部が悪い影響を受ける機会を実質的に減
らすので有益である。また、２つの密閉部の間が軸方向
よりも半径方向により多く分離しているので、ランプの
全体の長さを実質的に増大することなく２つの密閉部の
間をこのように離すことができることにも注意されたい
。しかしながら、幾分かの軸方向の分離が、箔密閉部を
関連する円盤状膨出部の軸方向の境界の外側に位置させ
るために要求される。
重要な特徴は、各密閉部がエンベロープの同じ端部の箔
密閉部から比較的離れていることである。この点につい
ては、図１においてランプの各端部の囲み部と内側エン
ベロープとの密閉部が関連する円盤状膨出部３０または
３２の半径Ｒにほぼ等しい距離だけ、ランプの同じ端部
の箔密閉部から半径方向外側に位置していることに注意
されたい。囲み部の密閉部を箔密閉部からこのように離
すことは、囲み部の密閉部を形成する場合に発生する熱
によって箔密閉部が悪い影響を受ける機会を実質的に減
らすので有益である。また、２つの密閉部の間が軸方向
よりも半径方向により多く分離しているので、ランプの
全体の長さを実質的に増大することなく２つの密閉部の
間をこのように離すことができることにも注意されたい
。しかしながら、幾分かの軸方向の分離が、箔密閉部を
関連する円盤状膨出部の軸方向の境界の外側に位置させ
るために要求される。
【００３６】この囲み部と内側エンベロープの密閉部の
別の重要な利点は、これらの密閉部が比較的わずかな熱
をほんの短い時間加えることによって形成されることで
ある。この点に関しては、円盤状膨出部３０および３２
が図５によく示されているように半径方向外側に延出し
てほとんど完全に囲み部の管状部の内周面まで延びてい
るので、囲み部の材料を密閉される内側エンベロープの
部分に接触するように動かすために囲み部をほんのわず
かな距離半径方向内側に変位させることが必要なだけで
あることに注意されたい。この変位の量は小さいので、
非常にわずかな熱と時間が必要なだけであり、密閉部の
近くのランプ材料が密閉部を形成する処理の熱によって
悪影響を受ける機会はかなり減っている。この加熱処理
の低減は上述した離れているという機能と協力して、箔
密閉部が囲み部の密閉処理による悪影響を受けることを
防止している。
別の重要な利点は、これらの密閉部が比較的わずかな熱
をほんの短い時間加えることによって形成されることで
ある。この点に関しては、円盤状膨出部３０および３２
が図５によく示されているように半径方向外側に延出し
てほとんど完全に囲み部の管状部の内周面まで延びてい
るので、囲み部の材料を密閉される内側エンベロープの
部分に接触するように動かすために囲み部をほんのわず
かな距離半径方向内側に変位させることが必要なだけで
あることに注意されたい。この変位の量は小さいので、
非常にわずかな熱と時間が必要なだけであり、密閉部の
近くのランプ材料が密閉部を形成する処理の熱によって
悪影響を受ける機会はかなり減っている。この加熱処理
の低減は上述した離れているという機能と協力して、箔
密閉部が囲み部の密閉処理による悪影響を受けることを
防止している。
【００３７】更に、大きな熱および時間を必要とするこ
となく囲み部との内側エンベロープの密閉部を形成する
ことができるので、処理パラメータが重要でないことが
わかった。これらのパラメータにおけるわずかな変動は
その結果の密閉部および近くのランプ材料の品質または
特性に重要な影響を与えることなく許容され得るもので
ある。
となく囲み部との内側エンベロープの密閉部を形成する
ことができるので、処理パラメータが重要でないことが
わかった。これらのパラメータにおけるわずかな変動は
その結果の密閉部および近くのランプ材料の品質または
特性に重要な影響を与えることなく許容され得るもので
ある。
【００３８】本ランプおよび本ランプを製造する方法の
他の重要な利点は、ランプが自動化装置で容易にかつ迅
速に製造され得るということである。例えば、円盤状膨
出部（３０および３２）は図２に示す簡単な加熱および
圧縮力供給ステップで形成される。このようなステップ
は内側エンベロープの球根状中心部１４を形成するのに
使用されたものと同じ機械（旋盤６１）で容易に行われ
る。球根状中心部１４は好ましくは最初の管状ブランク
のこの部分を加熱し、この加熱されて軟化した石英を半
径方向外側に送り出すことによって通常の方法で形成さ
れる。ブランクがこの同じ機械上で同じ位置にある間に
、円盤状膨出部３０および３２が上述したように形成さ
れる。更に、囲み部と内側エンベロープとの間の密閉部
は簡単な短時間の加熱動作（図５）によって形成される
。この加熱処理は熱で軟化した囲み部の領域を円盤状膨
出部３０および３２に高度の密閉部を形成するのに必要
な短い距離へこませるものである。
他の重要な利点は、ランプが自動化装置で容易にかつ迅
速に製造され得るということである。例えば、円盤状膨
出部（３０および３２）は図２に示す簡単な加熱および
圧縮力供給ステップで形成される。このようなステップ
は内側エンベロープの球根状中心部１４を形成するのに
使用されたものと同じ機械（旋盤６１）で容易に行われ
る。球根状中心部１４は好ましくは最初の管状ブランク
のこの部分を加熱し、この加熱されて軟化した石英を半
径方向外側に送り出すことによって通常の方法で形成さ
れる。ブランクがこの同じ機械上で同じ位置にある間に
、円盤状膨出部３０および３２が上述したように形成さ
れる。更に、囲み部と内側エンベロープとの間の密閉部
は簡単な短時間の加熱動作（図５）によって形成される
。この加熱処理は熱で軟化した囲み部の領域を円盤状膨
出部３０および３２に高度の密閉部を形成するのに必要
な短い距離へこませるものである。
【００３９】図１−図５の実施例は囲み部と内側エンベ
ロープの密閉部を形成するようにランプの両端部に設け
られた円盤状膨出部（３０および３２）を有しているも
のであるが、本発明の利点のいくつかはこのような特性
の膨出部がランプの一端のみに設けられた場合にも達成
することができる。このようなランプの他端においては
、囲み部と内側エンベロープとの間の密閉部は例えば管
状囲み部の熱で軟化した部分を密閉される内側エンベロ
ープの管状部に対して収縮させることによって通常の方
法で形成される。このようなランプが図６に示されてい
るが、この図６においては１００で示す通常の密閉部が
ランプの左端に示されている。密閉部１００の形成を容
易にするために、囲み部の左端の管状部２４は内側エン
ベロープの左端の管状部１６よりもほんのわずか大きく
形成されている。それから、囲み部は、その直径の大き
な端部が内側エンベロープの球根状部１４および円盤状
膨出部３２上にはめ込まれるように内側エンベロープの
左端から内側エンベロープ上にはめ込まれる。そして、
密閉部１００が通常の方法で形成される。
ロープの密閉部を形成するようにランプの両端部に設け
られた円盤状膨出部（３０および３２）を有しているも
のであるが、本発明の利点のいくつかはこのような特性
の膨出部がランプの一端のみに設けられた場合にも達成
することができる。このようなランプの他端においては
、囲み部と内側エンベロープとの間の密閉部は例えば管
状囲み部の熱で軟化した部分を密閉される内側エンベロ
ープの管状部に対して収縮させることによって通常の方
法で形成される。このようなランプが図６に示されてい
るが、この図６においては１００で示す通常の密閉部が
ランプの左端に示されている。密閉部１００の形成を容
易にするために、囲み部の左端の管状部２４は内側エン
ベロープの左端の管状部１６よりもほんのわずか大きく
形成されている。それから、囲み部は、その直径の大き
な端部が内側エンベロープの球根状部１４および円盤状
膨出部３２上にはめ込まれるように内側エンベロープの
左端から内側エンベロープ上にはめ込まれる。そして、
密閉部１００が通常の方法で形成される。
【００４０】図６の方法が有益なランプの１つのタイプ
はランプに接近して設けられた反射器を形成するように
囲み部の面が反射材を塗布されているものである。この
ような反射材が図６において１０２で示されている。こ
のランプの右側部分には、図１に示すものと同じ囲み部
と内側エンベロープとの密閉部が設けられている。この
ランプの左側部分には、上述した通常の密閉部１００が
設けられている。
はランプに接近して設けられた反射器を形成するように
囲み部の面が反射材を塗布されているものである。この
ような反射材が図６において１０２で示されている。こ
のランプの右側部分には、図１に示すものと同じ囲み部
と内側エンベロープとの密閉部が設けられている。この
ランプの左側部分には、上述した通常の密閉部１００が
設けられている。
【００４１】ランプの好適実施例においては、内側エン
ベロープおよび囲み部は両方とも同じ石英である。しか
しながら、本発明のより広い態様においては、アーク管
の動作によって発生する高温に耐えることができる他の
ガラス質材料を使用することも考えられる。囲み部およ
び内側エンベロープに対して同じまたは類似の材料を使
用することは、２つの異なる融合した材料の異なる熱膨
張係数のために発生するひび割れまたは密閉問題を避け
るために通常非常に好ましいことである。例えば、本発
明の他の実施例では、導電性を増大させる可能性のある
少量のナトリウムを除去するために高い電界を印加して
加熱した石英を囲み部に使用する。このような高い抵抗
の石英はゼネラルエレクトリック社からナトリウムのな
い石英として入手可能である。この抵抗の高い石英は熱
膨張の異なることによる重要な問題に遭遇することなく
通常の石英の内側エンベロープに密閉することができる
。囲み部にこのような抵抗の高い石英を設けることによ
って内側エンベロープを通るナトリウム損失を防止する
ように作用するものと考えられる。
ベロープおよび囲み部は両方とも同じ石英である。しか
しながら、本発明のより広い態様においては、アーク管
の動作によって発生する高温に耐えることができる他の
ガラス質材料を使用することも考えられる。囲み部およ
び内側エンベロープに対して同じまたは類似の材料を使
用することは、２つの異なる融合した材料の異なる熱膨
張係数のために発生するひび割れまたは密閉問題を避け
るために通常非常に好ましいことである。例えば、本発
明の他の実施例では、導電性を増大させる可能性のある
少量のナトリウムを除去するために高い電界を印加して
加熱した石英を囲み部に使用する。このような高い抵抗
の石英はゼネラルエレクトリック社からナトリウムのな
い石英として入手可能である。この抵抗の高い石英は熱
膨張の異なることによる重要な問題に遭遇することなく
通常の石英の内側エンベロープに密閉することができる
。囲み部にこのような抵抗の高い石英を設けることによ
って内側エンベロープを通るナトリウム損失を防止する
ように作用するものと考えられる。
【００４２】上述したランプは、特に乗用車、トラック
、バス、バンまたはトラクタのような車両の前方照明用
に適している。上述した米国特許出願第１５７，３６０
号はこの汎用型のランプがこのような前方照明用に利用
されるいくつかの異なる方法を開示しており、本ランプ
は同じ方法で利用することができる。例えば、本願の図
７を参照すると、本発明のランプが自動車の前照灯１１
０内に１０で示されている。この前照灯は反射器１１２
、この反射器の前側のレンズ部材１１４、および反射器
とレンズとの間のスペースに取り付けられているレンズ
１０を有している。
、バス、バンまたはトラクタのような車両の前方照明用
に適している。上述した米国特許出願第１５７，３６０
号はこの汎用型のランプがこのような前方照明用に利用
されるいくつかの異なる方法を開示しており、本ランプ
は同じ方法で利用することができる。例えば、本願の図
７を参照すると、本発明のランプが自動車の前照灯１１
０内に１０で示されている。この前照灯は反射器１１２
、この反射器の前側のレンズ部材１１４、および反射器
とレンズとの間のスペースに取り付けられているレンズ
１０を有している。
【００４３】反射器１１２は、その後部１１８に車両の
外部電源に接続することができる後方に突出したホーク
状部材１２２および１２４を有するコネクタ１２０が取
り付けられている。反射器１１２は前照灯の軸１２８上
に焦点１２６を有している。光源１０はその中心が反射
器の焦点１２６にほぼ一致するように反射器１１２内に
予め位置決めされている。図７に示す実施例においては
、光源１０はその縦軸が垂直に延びて、前照灯の軸１２
８を横切るように配向されている。
外部電源に接続することができる後方に突出したホーク
状部材１２２および１２４を有するコネクタ１２０が取
り付けられている。反射器１１２は前照灯の軸１２８上
に焦点１２６を有している。光源１０はその中心が反射
器の焦点１２６にほぼ一致するように反射器１１２内に
予め位置決めされている。図７に示す実施例においては
、光源１０はその縦軸が垂直に延びて、前照灯の軸１２
８を横切るように配向されている。
【００４４】一実施例においては、反射器１１２は約６
ｍｍないし約３５ｍｍの範囲の、好ましくは約８ｍｍな
いし約３０ｍｍの範囲の焦点距離を有する放物形状を有
している。レンズ１１４は、反射器の前部分に適切に取
り付けられているが、ガラスまたは適当なプラスティッ
クのような透明材料で形成されている。レンズの後面は
好ましくはプリズム部材で形成されている。
ｍｍないし約３５ｍｍの範囲の、好ましくは約８ｍｍな
いし約３０ｍｍの範囲の焦点距離を有する放物形状を有
している。レンズ１１４は、反射器の前部分に適切に取
り付けられているが、ガラスまたは適当なプラスティッ
クのような透明材料で形成されている。レンズの後面は
好ましくはプリズム部材で形成されている。
【００４５】光源１０は比較的太い支持ワイヤ１３４お
よび１３６によって反射器１１２の後部に接続されてい
る。支持ワイヤ１３４および１３６の各々は一端が光源
のリード線４８または５０の一方に接続され、他端が前
記ホーク状部材１２２または１２４の一方に接続されて
いる。光源１０はホーク状部材および支持ワイヤを通っ
て直列に延びている電気回路を介して電圧を供給される
。
よび１３６によって反射器１１２の後部に接続されてい
る。支持ワイヤ１３４および１３６の各々は一端が光源
のリード線４８または５０の一方に接続され、他端が前
記ホーク状部材１２２または１２４の一方に接続されて
いる。光源１０はホーク状部材および支持ワイヤを通っ
て直列に延びている電気回路を介して電圧を供給される
。
【００４６】上述したランプにおいては、内側エンベロ
ープと囲み部との間のチャンバ３６が高度の真空状態に
なるものであるが、本発明のより広い態様においては、
チャンバ３６内に適当な特性のガスを含むことを除いて
図１および図６に示すものと実質的に同じ構造のランプ
を含むものであることを理解されたい。例えば、あるラ
ンプにおいては、アーク管の動作によって発生する熱の
所定の部分は高度の真空状態が存在するときのように主
に放射によるよりも伝導または対流によってチャンバ３
６を横切って伝達されることが望ましい。この考えを心
に留めながら、チャンバ３６はアルゴン、クリプトン、
キセノン、窒素、空気、ヘリウムおよび水素のようなガ
スの１つまたはこれらの混合物を充填することができる
。典型的な充填圧力はゼロないし１５００トルの範囲で
ある。
ープと囲み部との間のチャンバ３６が高度の真空状態に
なるものであるが、本発明のより広い態様においては、
チャンバ３６内に適当な特性のガスを含むことを除いて
図１および図６に示すものと実質的に同じ構造のランプ
を含むものであることを理解されたい。例えば、あるラ
ンプにおいては、アーク管の動作によって発生する熱の
所定の部分は高度の真空状態が存在するときのように主
に放射によるよりも伝導または対流によってチャンバ３
６を横切って伝達されることが望ましい。この考えを心
に留めながら、チャンバ３６はアルゴン、クリプトン、
キセノン、窒素、空気、ヘリウムおよび水素のようなガ
スの１つまたはこれらの混合物を充填することができる
。典型的な充填圧力はゼロないし１５００トルの範囲で
ある。
【００４７】図１のランプを形成する場合に、密閉部が
形成される前に密閉部の一方（例えば、３５）を通って
チャンバ３６を真空に（または充填）しているが、本発
明のより広い態様においてはこのチャンバ内に伸びでて
いて、チャンバを真空にしたり、および／または充填す
る別の密閉可能管（図８において１０５で示すようなも
の）を使用することも含まれる。このような別の管が使
用される場合には、この別の管を通してチャンバを真空
（または充填）にする前に３３および３５における密閉
部を完成する。それから、この別の管１０５を圧搾また
は通常の方法で密閉して、チャンバ３５を密閉する。
形成される前に密閉部の一方（例えば、３５）を通って
チャンバ３６を真空に（または充填）しているが、本発
明のより広い態様においてはこのチャンバ内に伸びでて
いて、チャンバを真空にしたり、および／または充填す
る別の密閉可能管（図８において１０５で示すようなも
の）を使用することも含まれる。このような別の管が使
用される場合には、この別の管を通してチャンバを真空
（または充填）にする前に３３および３５における密閉
部を完成する。それから、この別の管１０５を圧搾また
は通常の方法で密閉して、チャンバ３５を密閉する。
【００４８】電極４０，４２およびこれらのリード線構
造をアーク管内に取り付ける前に、円盤状膨出部３０お
よび３２を形成することが好ましいが、本発明のより広
い態様においては、電極およびリード線構造を設けた後
で、囲み部２０を取り付ける前にこれらの膨出部を形成
することもできる。
造をアーク管内に取り付ける前に、円盤状膨出部３０お
よび３２を形成することが好ましいが、本発明のより広
い態様においては、電極およびリード線構造を設けた後
で、囲み部２０を取り付ける前にこれらの膨出部を形成
することもできる。
【００４９】本発明の特定に実施例について説明したが
、本技術分野に専門知識を有する者にとっては本発明の
その広い態様から逸脱することなく種々の変更および変
形を行うことができることは明らかであろう。従って、
本発明の真の精神および範囲内に入るこのような全ての
変更および変形は本発明によってカバーされているもの
である。
、本技術分野に専門知識を有する者にとっては本発明の
その広い態様から逸脱することなく種々の変更および変
形を行うことができることは明らかであろう。従って、
本発明の真の精神および範囲内に入るこのような全ての
変更および変形は本発明によってカバーされているもの
である。
【図１】本発明の一形態を示すメタルハライド放電ラン
プの断面図である。
プの断面図である。
【図２】図１のランプの内側エンベロープ部分を形成す
るのに使用される１ステップを示す側面図である。
るのに使用される１ステップを示す側面図である。
【図３】図２に示す製造ステップが完了した後の図２の
内側エンベロープ部分を示す側面図である。
内側エンベロープ部分を示す側面図である。
【図４】図３の内側エンベロープを有するアーク管の製
造を示す側面図である。
造を示す側面図である。
【図５】図１の囲み部をメタルハライドランプに設ける
のに使用される方法のステップを示す断面図である。
のに使用される方法のステップを示す断面図である。
【図６】本発明の別の形態を示すメタルハライドランプ
の断面図である。
の断面図である。
【図７】図１ないし図５のランプを光源として利用した
車両用前照灯の断面図である。
車両用前照灯の断面図である。
【図８】本発明の別の変形を示す簡略化された断面図で
ある。
ある。
１０ 放電ランプ
１２ 内側エンベロープ
１３ 球根状部分
１６，１８ 管状部分
２０ 管状囲み部
２４，２６ 管状部分
３０，３２ 円盤状膨出部
３３，３５ 環状密閉部
３６ チャンバ
４０，４２ 電極
４７，５２ 箔部材
Claims (18)
- 【請求項１】 （ｉ）ガラス質材料の中空の球根状部
およびこの球根状部に接合されて球根状部から互いに反
対方向に延びているガラス質材料の２つの管状部を有す
る内側エンベロープと、（ｉｉ）前記球根状部および前
記管状部を取り囲んでいるガラス質材料の管状囲み部と
を含む放電ランプを製造する方法であって：（ａ）前記
管状部の局限された領域を軟化点まで加熱して、前記軟
化した局限領域に、前記管状部の長手方向に沿って急激
に加えられて軟化したガラス質材料を半径方向外側に押
し出して円盤状に形成する圧縮力を加えることによって
、前記管状部の各々に円盤状膨出部を形成し、 （ｂ）前記円盤状膨出部の各々が前記囲み部の所定の部
分に整列して位置決めされるとともに前記膨出部の外周
部が前記囲み部の所定の部分の内周部にわずかに間隔を
あけて隣接して位置決めされるように前記内側エンベロ
ープを前記管状囲み部の中に入れ、これにより前記囲み
部と内側エンベロープとの間で前記両円盤状膨出部の間
に密閉されていないチャンバを形成し、（ｃ）前記囲み
部の所定の部分の一方を加熱して軟化させて、前記囲み
部の所定の部分の一方を対応した前記膨出部の外周部の
周りにへこませることによって前記囲み部の所定の部分
の一方の内周部とこの内周部に対応する円盤状膨出部の
外周部との間に第１の密閉部を形成し、（ｄ）前記囲み
部の所定の部分の他方の内周部とこの内周部に対応する
円盤状膨出部の外周部との間に第２の密閉部を形成する
ステップを有する前記方法。 - 【請求項２】 前記チャンバから空気を除去するステ
ップを更に有する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記空気を除去するステップは、前記
第２の密閉部が形成される前に前記他方の円盤状膨出部
の外周部と前記囲み部の所定の部分の他方の内周部との
間に存在する隙間を通って排気することにより行われる
請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記チャンバをガス充填物で充填する
ステップを更に有する請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記充填ステップは、前記第２の密閉
部が形成される前に前記他方の円盤状膨出部の外周部と
前記囲み部の所定の部分の他方の内周部との間に存在す
る隙間を通って充填することによって行われる請求項４
記載の方法。 - 【請求項６】 前記第２の密閉部は、前記囲み部の所
定の部分の他方を加熱して軟化させて、前記囲み部の所
定の部分の他方を前記他方の膨出部の外周部の周りに流
動させることによって形成される請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 （ｉ）ガラス質材料の中空の球根状部
および該球根状部に接合されて球根状部から互いに反対
方向に延びるガラス質材料の２つの管状部を有する内側
エンベロープと、（ｉｉ）前記球根状部および前記管状
部を取り囲むガラス質材料の管状囲み部とを含む放電ラ
ンプを製造する方法であって、 （ａ）前記管状部の局限された領域をその軟化点まで加
熱して、この軟化した局限領域に、前記管状部の長手方
向に沿って急激に加えられて軟化したガラス質材料を半
径方向外側に押し出して円盤状に形成する圧縮力を加え
ることによって、前記管状部の一方に円盤状膨出部を形
成し、 （ｂ）前記円盤状膨出部が前記囲み部の第１の所定の部
分に整列して位置決めされるとともに、前記膨出部の外
周部が前記囲み部の第１の所定の部分の内周部にわずか
に間隔をあけて隣接して位置決めされるように前記内側
エンベロープを前記管状囲み部の中に入れ、（ｃ）前記
囲み部の第１の所定の部分を加熱して軟化させて、前記
の整列した膨出部の外周部の周りに前記囲み部の第１の
所定の部分をへこませることによって前記囲み部の第１
の所定の部分の内周部と該内周部に対応する円盤状膨出
部の外周部との間に接合部を形成するステップを有する
前記方法。 - 【請求項８】 前記管状囲み部は、前記内側エンベロ
ープがその中に入れられたときに前記内側エンベロープ
の管状部分の他方を取り囲む第２の所定の部分を有し、
前記方法は更に前記囲み部の第２の所定の部分と前記内
側エンベロープの他方の管状部との間に第２の接合部を
形成するステップを含む請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記２つの接合部は、前記囲み部と前
記内側エンベロープとの間で前記円盤状膨出部と前記第
２の接合部との間に形成されるチャンバに対する密閉部
を構成し、前記方法は更に前記チャンバから空気を除去
するステップを有している請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 前記２つの接合部は前記囲み部と前
記内側エンベロープとの間で前記円盤状膨出部と前記第
２の接合部との間に形成されるチャンバに対する密閉部
を構成し、前記方法は更に前記チャンバにガス充填物を
充填するステップを有する請求項８記載の方法。 - 【請求項１１】 （ａ）ハロゲン化金属を含む充填物
を封入したガラス質材料の中空の球根状部、前記球根状
部に接合されて球根状部から互いに反対方向に延びるガ
ラス質材料の２つの管状部、および前記管状部と同じガ
ラス質材料で前記管状部の一方にそれから半径方向外側
に一体的に突出して形成された円盤状膨出部を有する内
側エンベロープと、 （ｂ）前記内側エンベロープを取り囲むガラス質材料の
管状囲み部であって、前記円盤状膨出部を取り囲んで該
円盤状膨出部に整列する所定部分を有し、該所定部分が
それに整列した円盤状膨出部の外周部の周りにへこませ
て前記円盤状膨出部の外周部と接合部を形成している前
記管状囲み部と、を有するメタルハライド放電ランプ。 - 【請求項１２】 前記囲み部の所定の部分は前記円盤
状膨出部の外周部と密閉部を形成し、前記囲み部は外壁
部を構成し、前記円盤状膨出部は前記内側エンベロープ
の管状部および球根状部を取り囲むチャンバの端壁部を
構成している請求項１１記載のランプ。 - 【請求項１３】 前記円盤状出部が前記管状部の各々
にそれぞれ形成され、前記管状囲み部は前記円盤状膨出
部の外周部にそれぞれ整列して該外周部の周りにへこま
せた所定の部分を有し、前記囲み部は外壁部を構成し、
前記円盤状膨出部は前記内側エンベロープの管状部およ
び球根状部を取り囲むチャンバの端壁部を構成している
請求項１１記載のランプ。 - 【請求項１４】 前記内側エンベロープの球根状部内
に設けられ、前記内側エンベロープの球根状部から前記
管状部にそれぞれ延びている棒状部を有し、前記管状部
のガラス質材料によって支持されている一対の間隔をあ
けて設けられている電極と、前記内側エンベロープの外
側から該内側エンベロープの管状部内へそれぞれ挿入さ
れている２つの導電性リード線と、前記内側エンベロー
プの各管状部分内に設けられ、関連するリード線および
関連する電極の棒状部を電気的に接続する箔部材とを更
に有し、前記管状部のガラス質材料が内部に前記箔部材
を囲んで密閉して箔密閉部を形成しており、前記円盤状
膨出部は前記箔密閉部の軸方向外側に設けられている請
求項１１ないし１３のいずれか１項に記載のランプ。 - 【請求項１５】 前記円盤状膨出部の各々は関連する
管状部材に対して行われる膨径処理によって形成され、
該膨径処理は前記管状部の局限された領域を軟化点まで
加熱して、この軟化した局限領域に圧縮力を加えること
によって形成され、前記圧縮力は前記管状の長手方向に
沿って急激に加えられて、軟化したガラス質材料を軸方
向の外側に押し出して円盤状に形成するようになってい
る請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載のランプ
。 - 【請求項１６】 前記内側エンベロープおよび前記囲
み部は石英よりなり、前記囲み部の石英は前記内側エン
ベロープよりも実質的に低い導電性を有している請求項
１１ないし１５のいずれか１項に記載のランプ。 - 【請求項１７】 前記充填物にはハロゲン化ナトリウ
ムが含まれ、前記囲み部は充分大きく、該囲み部の温度
は前記内側エンベロープからのナトリウム損失を実質的
に防止するようにランプ動作の間充分低くなっている請
求項１１ないし１６のいずれか１項に記載のランプ。 - 【請求項１８】 （ａ）反射器と、（ｂ）該反射器の
前側に設けられたレンズと、 （ｃ）請求項１１ないし１７のいずれか１項に記載され
たランプであって、前記反射器と前記レンズとの間の位
置に取り付けられたランプと、を有する車両用前照灯。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US54457190A | 1990-06-27 | 1990-06-27 | |
| US544,571 | 1990-06-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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