專利名稱：壽命長、耐沖擊性優(yōu)的高壓放電燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高壓放電燈。
背景技術：
現(xiàn)有的高壓放電燈，例如作為金屬鹵素燈，已在特開平6-196131號公報中公開。
該金屬鹵素燈具有發(fā)光管，該發(fā)光管包括在內部放電空間內對向配置有一對電極的發(fā)光部、和在所述發(fā)光部的兩端部與上述放電空間連通設置的一對細管部，在該細管部中插入從外部向電極供電用的棒狀供電體，通過搪瓷用玻璃等密封部件將該供電體密封在該細管部內。
作為上述供電體，將兩種不同的金屬連接成一根棒狀來使用。即，在從內部電極至細管部的途中，使用耐鹵素性優(yōu)的鎢等金屬，同時在細管部的外側部分中使用作為與細管部或密封部件的熱膨脹系數(shù)接近的金屬的鈮，僅用該鈮部分密封部件進行密封來構成。
作為如此密封結構，與放電體的放電空間內鹵化物接觸的部分為耐鹵素性優(yōu)的鎢，因此不被侵蝕，另外，由密封部件密封的部分為與該密封部件或細管部的熱膨脹系數(shù)接近的鈮，所以不會由于熱應力而產(chǎn)生裂紋，可大幅度地延長燈的壽命。
但是，在實際中已知，即使是該結構也會在密封部分產(chǎn)生裂紋，不能充分確保燈壽命。
即，即使用密封部件覆蓋配置在上述細管部內的鈮供電體，由于細管部內為數(shù)百℃的高溫，在這種高溫下作為密封部件的搪瓷玻璃與金屬鹵化物反應，搪瓷玻璃變質而變得脆弱，當反復燈的開·關時，在搪瓷玻璃上產(chǎn)生從放電空間端部開始向與放電空間相反側端部行延伸的微細裂紋。
這種微細裂紋本身不至于漏出鹵化物質，但容易使鈮在鹵化物中被侵蝕，當鹵化物慢慢浸入由該微細裂紋產(chǎn)生的間隙中而到達鈮的表面時，產(chǎn)生大規(guī)模侵蝕，在鈮和密封部件的接觸部中產(chǎn)生間隙，內部的鹵化物泄漏，因此燈的發(fā)光效率急劇惡化。
另一方面，如上述公報所述，不使用性質不同的兩種金屬作為供電體，例如，可考慮僅將鎢和鋁的混合燒結體構成的導電性金屬陶瓷用作供電體的金屬鹵素燈。
但是，這種材料的缺點在于機械強度弱，因此，存在從該導電性金屬陶瓷細管部突出的部分容易因來自外部的沖擊或振動而損壞的問題。
通常，金屬鹵素燈將從發(fā)光管兩端部突出的供電體分別接合在保持在底部中的兩根供電用管線上，因為構成為通過該管線來將發(fā)光管保持在底部中，所以當受到外部沖擊時，該供電體的突出部會彎折，從而不可用作燈。
另外，即使在金屬鹵素燈以外的高壓放電燈中，無論在內部封入何種鹵素物質，利用鹵素循環(huán)來實現(xiàn)燈的長壽命，都會或多或少地產(chǎn)生與上述相同的問題。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，本發(fā)明的第一目的在于提供一種長壽命的高壓放電燈，可阻止鹵素物質對供電體的侵蝕，不會因外部的沖擊或振動而容易損壞，第二目的是提供一種內置于這種高壓放電燈內的發(fā)光管。
為此，本發(fā)明提供一種具有發(fā)光管的高壓放電燈，發(fā)光管具有發(fā)光管容器，包括在內部具有放電空間的主管部和連通于該放電空間設置的一對細管部；一對電極，相對配置于所述主管部的放電空間內；一對供電體，分別插入所述細管部、其一端連接于配置該供電體側的電極上、另一端通過所述細管部導出至外部；密封部件，在插入所述各供電體的細管部中密封各供電體；其中，一對供電體中的至少一方供電體由密封在所述細管部的耐鹵素性的第一導電部件和在所述細管部的外部連接該第一導電部件的第二導電部件構成，所述第二導電部件通過所述密封部件被固定在所述細管部的外側的端部上，并且所述第二導電部件的、至少在所述第一導電部件側的端部被制成筒形，所述第一導電部件插入所述第二導電部件的筒形部的內部來進行連接，并且所述第二導電部件的筒形部的、在所述第一導電部件側的端面實質上與所述細管部的端面對接，在所述細管部的內徑為D毫米，所述第二導電部件筒形部的外徑為d3毫米時，滿足關系式d3＞D。
因此，因為至少一方的供電體中位于細管部內的部分僅由而耐鹵素性的第一導電部件形成，所以在點亮中，即使將鹵化物浸入密封部件中，也不會在鹵化物中侵蝕供電體，可防止封入物質等泄漏到外部。另外，該供電體中位于細管部外的部件由與第一導電部件不同的第二導電部件形成，特別是在該部分中使用機械強度大的材料或撓性部件，同時，若通過適當?shù)拿芊獠考⒃摰诙щ姴考С衷诩毠懿可蠒r，則供電體不會因外部的沖擊或振動而損壞。因此可實現(xiàn)高壓放電燈的長壽命化。此外，可以進一步增強第一導電部件與第二導電部件的連接部的機械強度，可有效防止供電體因外部的沖擊或振動而損壞，另外，因為第一導電部件與第二導電部件的接觸面積較大，所以可進一步確實進行電連接。在這里，當滿足關系式d3＞D時，可以在制造步驟中將第二導電部件兼用作進行發(fā)光部內電極位置限制的限制器，使制造時的位置確定變容易。
在這里，通過以密封部件作為固定部件，在由密封部件來密封細管部時，可同時進行對第二導電部件的細管部的支持，使制造步驟簡化。
這里，所述密封部件設置成覆蓋所述第一和第二導電部件連接部的至少一部分，可增強第一導電部件和第二導電部件的連接部的機械強度，將第二導電部件支持在細管部上。
另外，所述密封部件設置成覆蓋所述第一和第二導電部件的整個連接部時，可進一步加增第一導電部件和第二導電部件的連接部的機械強度。
這里，所謂“第一和第二導電部件的接合部”實際上不僅包含通過激光焊接或電阻焊接來機械接合的部分，而且包含第一和第二導電部件接觸的部分。
另外，若接近于所述細管部的端部來設置所述連接部時，則所述第二導電部件的位置靠近細管部，可減少將該第二導電部件支持在細管部上的密封部件的數(shù)量。
另外，所述第一導電部件和所述第二導電部件在各自端部以下述方式連結，所述端部在重疊狀態(tài)下并列布置。由此，可增大第一和第二導電部件的電接觸面積，與將其焊接成一根連續(xù)的棒狀的情況相比，可容易地進行焊接。
所述第二導電部件的與第一導電部件連接側的端面實質上與所述細管部的端面對接，當細管部內徑為D毫米，所述第一導電部件的外徑為d1毫米，所述第二導電部件的外徑為d2毫米時，若滿足關系式d1+d2＞D，則可在制造步驟中，將第二導電部件兼用作進行發(fā)光部內電極位置限制的限制器，使制造時的位置確定變容易。
另外，第二導電部件的筒形部的、在第一導電部件側的端面實質上與所述細管部的端面對接，在所述第二導電部件的筒形部的端部設置連通所述細管部與所述第一導電部件之間間隙和外部的切口部，制造時，熔融的密封材料可通過切口部順利地流入細管部與第一導電部件之間的間隙，可確實進行密封。
另外，所述第二導電部件筒形部的、在第一導電部件側的端面實質上與所述細管部的端面對接，在所述細管部的端部設置可連通該細管部與所述第一導電部件之間間隙和外部的切口部。由此可得到與在第一導電部件中設置切口部相同的效果。
另外，所述第二導電部件筒形部的、在第一導電部件側的端部形成凸緣部，該凸緣部實質上與所述細管部的端面對接。由此，即使向第二導電部件施加與其縱向垂直方向的力，也可通過凸緣部來牢固地支持供電體，可更進一步防止供電體的損壞。
這里，期望所述凸緣部的厚度在0.2mm-1.0mm的范圍內。由此，可得到增強所需的凸緣部的強度，更進一步防止供電體的損壞。
另外，所述第二導電部件圓筒部的、在第一導電部件側的端部形成朝向該第一導電部件延伸的方向擴大的錐部，該錐部的端部實質上與所述細管部的端面對接。因此，即使向第二導電部件施加與其縱向垂直方向的力，也可通過錐部來牢固地支持供電體，可更進一步防止供電體的損壞。
另外，具有將所述第二導電部件插入內部的環(huán)形部件，在該環(huán)形部件實質上與所述細管部的端面對接的狀態(tài)下，通過所述密封部件來一體固定在所述第二導電部件和所述細管部端面上。由此，即使向第二導電部件施加與其縱向垂直方向的力，也可通過與供電體一體形成的環(huán)形部件來在細管部上牢固地支持供電體，可更進一步防止供電體的損壞。
另外，所述第一導電部件和所述第二導電部件也可構成為在所述第二導電部件的縱向垂直于所述第一導電部件的縱向的狀態(tài)下來連接。因此，與例如將第一導電部件和第二導電部件的各個端部并列的情況相比，可縮短高壓放電燈的全長。
另外，如此選擇第一導電部件的熱膨脹系數(shù)，即第一導電部件與密封部件的熱膨脹系數(shù)之差等于或者小于鎢與密封部件的熱膨脹系數(shù)之差。因此，由于熱膨脹系數(shù)差而引起的點亮時發(fā)生的第一導電部件和密封部件之間的熱應力變小，在細管部和密封部件中不易產(chǎn)生裂紋。
這里，所述第一導電部件也可為導電性金屬陶瓷。導電性金屬陶瓷的熱膨脹系數(shù)接近于通常用作細管部密封部件的材料，可較有效地防止因熱應力而產(chǎn)生裂紋。
另外，第二導電部件的主要成分也可為鈮。鈮一般比具有耐鹵素性的第一導電性部件的材料的機械強度大，并且因為熱膨脹系數(shù)接近于密封部件或細管部，所以即使將密封部件用作固定部件，在其支持部位也不會產(chǎn)生裂紋，可進一步增強發(fā)光管的機械強度。
另外，為了實現(xiàn)上述第二目的，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光管的特征在于包括包括在內部具有放電空間的主管部和連通于該放電空間設置的一對細管部的發(fā)光管容器，相對配置于所述主管部的放電空間內的一對電極，分別插入所述細管部、其一端連接于配置該供電體側的電極上、另一端通過所述細管部導出至外部的一對供電體，和在插入所述各供電體的細管部中密封各供電體的密封部件，所述一對供電體中的至少一方供電體由密封在所述細管部的耐鹵素性的第一導電部件和在所述細管部的外部連接該第一導電部件的第二導電部件構成，所述第二導電部件通過所述密封部件固定在所述細管部的外側的端部上。
因此，因為至少一方的供電體中位于細管部內的部分僅由而耐鹵素性的第一導電部件形成，所以在點亮中，即使將鹵化物浸入密封部件中，也不會在鹵化物中侵蝕供電體，可防止封入物質泄漏到外部。另外，該供電體中位于細管部外的部件由與第一導電部件不同的第二導電部件形成，特別是在該部分中使用機械強度大的材料或撓性部件，同時，若通過適當?shù)拿芊獠考⒃摰诙щ姴考С衷诩毠懿可蠒r，供電體不會因外部的沖擊或振動而損壞，可得到長壽命的高壓放電燈。


結合說明本發(fā)明的一個特定實施例的附圖，本發(fā)明的上述和其它目的、優(yōu)點和特征將從下述說明中變得明顯。其中圖1是用于本發(fā)明實施例1的金屬鹵素燈的發(fā)光管的正面剖面圖。
圖2是切去使用圖1的發(fā)光管的金屬鹵素燈的一部分的正面圖。
圖3是圖1發(fā)光管的主要部件的放大剖面圖。
圖4是說明供電體的密封步驟的圖。
圖5是用于本發(fā)明實施例2的金屬鹵素燈的發(fā)光管的主要部分的放大剖面圖。
圖6是表示實施例2中發(fā)光管變形例的主要部分的放大剖面圖。
圖7是圖6的第二導電部件的部分切口斜視圖。
圖8是用于本發(fā)明實施例3的金屬鹵素燈的發(fā)光管的主要部分的放大剖面圖。
圖9是圖8的發(fā)光管中第二導電部件的部分切口斜視圖。
圖10是表示實施例3中發(fā)光管變形例的主要部分的放大剖面圖。
圖11是用于本發(fā)明實施例4的金屬鹵素燈的發(fā)光管的主要部分的放大剖面圖。
圖12是用于本發(fā)明實施例5的金屬鹵素燈的發(fā)光管的主要部分的放大剖面圖。
圖13是用于本發(fā)明實施例6的金屬鹵素燈的發(fā)光管的主要部分的放大剖面圖。
具體實施例方式
下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。
(發(fā)光管和金屬鹵素燈的結構)圖1是表示本發(fā)明實施例1的金屬鹵素燈中發(fā)光管4的結構的縱剖面圖。
發(fā)光管4的容器(發(fā)光管容器)為氧化鋁(熱膨脹系數(shù)8.1×10-6)構成的陶瓷，由內部容積為1.1cm3的主管部71和設置在該主管部71的兩端部上的圓筒形細管部8構成。
在主管部71內部的放電空間中封入規(guī)定的金屬鹵化物，同時對向配置一對電極11，形成發(fā)光部7。另外，在細管部8的內部用密封部件13封入供電體12的第二導電部件14。
供電體12在細管部8的端面附近并列第一導電部件14和第二導電部件15的各個端部，在其重疊部分用激光焊接或電阻焊接等來進行接合，填充密封部件13以覆蓋該接合部。第一導電部件14突出到放電空間內的部分的端部連接到電極11的電極棒10上，因此，當電極11被供電的同時，還被保持在放電空間的規(guī)定位置上。該供電體12中的第一和第二導電部件14、15的材料或密封結構的詳細說明如后所述。
圖2是表示安裝發(fā)光管4的金屬鹵素燈100的結構的部分切割圖。
該金屬鹵素燈100的額定功率為150W，全長為140mm，最大外徑為40mm，具有一端部封閉、另一端部被心柱1密封的外管2。蒙乃爾合金制成的管線3穿過心柱1，延伸到外管2的內部，在該管線3上連接發(fā)光管4的第二導電部件15，保持在圖2所示的狀態(tài)下。
另外，外管2的心柱1形成的密封部中安裝燈5。另外，在外管2內封入一定量的氮氣，以在發(fā)光管4中產(chǎn)生泄漏時，抑制外管2內的放電。另外，6為公知的近距離導體，輔助啟動。
在如此構成的金屬鹵素燈100中，由燈口5提供的電能通過管線3施加到發(fā)光管4內部的電極11上，由此發(fā)光管4發(fā)光。
(供電體12的結構和密封結構)下面詳細說明細管部8中的供電體12的結構和密封結構。
圖3是發(fā)光管4一端部的放大剖面圖。主管部71內的放電空間中配置的電極11由鎢制的電極棒10和線圈部9構成。在電極棒10的前端部安裝纏繞鎢線構成的線圈而形成線圈部9。通常，兩者含有微量的作為雜質的鉀等。
在發(fā)光部7內，分別封入規(guī)定量的例如碘化鏑(DyI3)或碘化鈉(NaI)等金屬鹵化物、和作為緩沖物質的水銀、以及作為啟動氣體的氬氣、氖氣或它們的混合氣體等隋性氣體。
在細管部8的內部通過由例如搪瓷玻璃(熱膨脹系數(shù)6×10-6-7×10-6)構成的密封部件13來密封向電極11供電的供電體12。該密封部件13在細管部8和后述的供電體12的第一導電部件14之間的間隙中從細管部8的端面起伸入到4mm-6mm的位置處。另外，細管部8和供電體12的第一導電部件14之間的間隙為0.05mm-0.07mm。
供電體12包括具有作為鉬和鋁的混合燒結體(混合比鉬50重量％，鋁50重量％)的耐鹵素性的導電性金屬陶瓷構成的長度為20mm的棒狀第一導電部件14，和具有耐熱性和比導電性金屬陶瓷大的機械強度、主要成分由鈮構成的長度為20mm的棒狀第二導電部件15，這些第一導電部件14和第二導電部件15各自的縱向的軸心平行，并且不在一條直線上，即，并列各端部，通過電阻焊接或激光焊接來進行電連接。
如此，通過并列連接第一導電部件14和第二導電部件15各自的端部，可增加第一導電部件14和第二導電部件15的電接觸面積，在提高作為供電體的可靠性的同時，與將第一導電部件14和第二導電部件15焊接成一根連續(xù)的棒狀的情況相比，可容易進行焊接操作。
作為第一導電部件14的材料，最好使用非常接近細管部8和密封部件13的熱膨脹系數(shù)的上述導電性金屬陶瓷，除此之外，也可使用混合比為鉬40重量％、鋁60重量％的導電性金屬陶瓷或鎢與鋁的混合燒結體構成的導電性金屬陶瓷或鎢單體等。
另外，作為第二導電部件15的材料，最好使用接近于上述密封部件13的熱膨脹系數(shù)、且耐熱性和撓性優(yōu)的鈮，除此之外，也可使用鉭、鈦、鉬或硅等。當然，第二導電部件15可使用具有耐熱性的金屬，即使點亮中變?yōu)楦邷貢r也不會變形。
第二導電部件15雖然如上所述主要成分由鈮構成，但包含數(shù)重量％的鋯。
該第一導電部件14和第二導電部件15的連接部位于細管部8的外部，例如細管部8的端面附近，基本整體被密封部件13覆蓋，在增加其連接部的強度的同時，通過該密封部件13，第二導電部件15被牢固地固定在細管部8的端部，所以對于從外部施加的力而言，第二導電部件15不會向外彎折。
第一導電部件14從細管部8突出的長度例如為3mm左右。在本發(fā)明中，覆蓋第一導電部件14和第二導電部件15的連接部的密封部件13和進入細管部8和第一導電部件14之間的間隙的密封部件13也可進行相同的連接。
因此，第一導電部件14從細管部8突出的長度變長，即使在細管部8與第一導電部件14和第二導電部件15的連接部稍稍間隔開的情況下，也可由密封部件13覆蓋從細管部8突出的第一導電部件14整體(這里所謂“整體”是指去除與第二導電部件的連接部分)，第一導電部件14的從細管部8突出的部分不會損壞。但是，當細管部8與第一導電部件14和第二導電部件15的連接部過分間隔開時，因為需要大量的密封部件13，所以實際上細管部8的端面與第一導電部件14和第二導電部件15的連接部的最短距離L(參照圖3)最好為0mm-5mm。在圖3所示實例中，最短距離L實質上為0mm。
另外，第二導電部件15實質上與細管部8的端面對接，且細管部8的內徑為D(mm)(參照圖3)，第一導電部件14的外徑為d1(mm)(參照圖3)，第二導電部件15的外徑為d2(mm)(參照圖3)時，最好滿足關系式d1+d2＞D。由此，在制造步驟中，第二導電部件15可兼作發(fā)光部7內的電極11的位置限制用限制部，與現(xiàn)有的金屬鹵素燈的制造方法相比，不必在供電體中設置作為單獨部件的限制部，因此，可降低成本，因為可省略限制器的安裝操作等，所以可提高生產(chǎn)效率。
在本實施例中，細管部8的內徑D為1.0mm，第一導電部件14的外徑為0.9mm，第二導電部件15的外徑為0.5mm。第一導電部件14的直徑在細管部8的內外相同。
本發(fā)明中所謂“與細管部8的端面實質對接”除了第二導電部件15直接與細管部的端面對接的情況外，還包括在細管部8和第二導電部件15之間形成例如數(shù)μm-100μm的密封部件13層的情況等。
圖4是說明細管部8的密封步驟簡要情況的部分切割圖。在環(huán)形的搪瓷玻璃塊130中穿過供電體12的第一導電部件14，以密封的細管部8朝上，當在細管部8的內部插入連接于第一導電部件14前端的電極11時，如圖4所示，環(huán)形搪瓷玻璃塊130的下側端面與細管部8的端面對接，第二導電部件15的端面15a處于與搪瓷玻璃塊130的上側端面對接的狀態(tài)。
在該狀態(tài)下，在搪瓷玻璃塊130的周圍配置加熱器，當加熱到約1500℃時，搪瓷玻璃塊130基本熔融成液態(tài)，供電體12因重力而下降至第二導電部件15的端面15a與細管部8的端面8a對接，因此可正確確定供電體12的位置和電極11的位置。
另一方面，液態(tài)的搪瓷玻璃由于毛細管現(xiàn)象面浸入細管部8的內周面和第一導電部件14的外周面的間隙中，同時，通過表面張力而附著在第一導電部件14、第二導電部件15的連接部和細管部8的端面8a上，當原樣固化時，形成圖3所示形狀。
圖3中雖僅表示了發(fā)光管4的一個端部，但其它端部也是完全相同的結構。
(評價實驗)下面對于這種金屬鹵素燈100(下面稱為“本發(fā)明品A”)，研究燈特性等。
首先，制作10件本發(fā)明品A，對制作的各個燈進行包裝落下試驗，研究供電體12的損壞情況。
包裝下落試驗是指將燈包捆在一般的包裝容器中，在燈的縱向的軸與底面為水平狀態(tài)下時，使燈從距離每包裝容器的底面為1m的地方垂直落下。
為了比較，制作10根額定功率為150W的金屬鹵素燈(下面稱為“比較品A”)，除了供電體僅由作為鎢和鋁的混合燒結體(混合比鉬50重量％、鋁50重量％)的導電性金屬陶瓷構成，由該導電性金屬陶瓷構成的供電體的一部分導出細管部8外之外，其余與作為本發(fā)明實施例1的額定功率為150W的金屬鹵素燈具有相同的結構，對于制作的各個燈，在與本發(fā)明品A相同的條件下，研究供電體的損壞狀況。
結果，在本發(fā)明品A中，供電體12均未損壞。另一方面，在比較品A中，10根中有8根的供電體損壞。因此，在本發(fā)明品A中，供電體12因外部沖擊或振動的破損明顯比比較品A少。
下面，以額定功率點亮相同制作的10根本發(fā)明品A，研究壽命特性。
壽命試驗以5小時30分鐘點亮、30分鐘熄滅為1個周期，反復該周期，直到不被點亮為止。下述所謂“壽命時間”表示正常點亮的合計時間。
為了比較，制作10根額定功率為150W的金屬鹵素燈(下面稱為“比較品B”)，除了供電體為將鎢和鈮連接成一根連續(xù)的棒狀，且其連接部、即鈮的一部分配置在細管部8內之外，其余與作為本發(fā)明實施例1的額定功率為150W的金屬鹵素燈具有相同的結構，對于制作的各個燈，在與本發(fā)明品A相同的條件下，研究供電體的壽命特性。
在比較品B中，位于細管部8內的鈮的整體被密封部件13覆蓋。鈮的放電空間側的端面位于距離密封部件13的放電空間側端面2mm的位置處。
結果，在本發(fā)明品A中，壽命時間全部為9000小時以上。另一方面，在比較品B中，壽命時間為9000小時以上的在10根中僅有8根，10根中的一根的壽命時間約為3000小時。從該結果可知在本發(fā)明品A的情況下，供電體12未被鹵化物侵蝕。另一方面，在比較品B中，鈮被密封部件13所覆蓋，反復燈的開·關時，反復對密封部件13進行加熱和冷卻，在密封部件13中產(chǎn)生從放電空間端部向與放電空間相反側的端部延伸的細微的裂紋。結果，鹵化物慢慢浸入該裂紋形成的間隙中，該浸入的鹵化物侵蝕鈮的供電體，從而產(chǎn)生泄漏。
在本發(fā)明品A、比較品A和比較品B中，各自的發(fā)光效率為901m/W，相關色溫度為4300K，平均顯色評價數(shù)Ra為90。
根據(jù)以上本發(fā)明實施例1的金屬鹵素燈的結構，因為供電體12中位于細管部8內的部件僅由耐鹵化物性的第一導電部件14形成，所以即使點亮中在細管部8和密封部件13之間浸入鹵化物，供電體12也不會在鹵化物中被侵蝕，因此可防止因侵蝕引起的泄漏，實現(xiàn)長壽命化，同時，由具有撓性的第二導電部件15形成供電體12中位于細管部8外的部件，由密封部件13覆蓋第一導電部件14和第二導電部件15的連接部的至少一部分，由于增加了連接部的機械強度，所以可防止供電體12因外部的沖擊或振動產(chǎn)生的損壞。
特別是，通過密封部件13來覆蓋第一導電部件14和第二導電部件15的整個連接部，可進一步增強連接部的機械強度。
本發(fā)明實施例2的金屬鹵素燈除發(fā)光管4中供電體的結構不同外，其余與上述實施例1完全相同。
圖5是本發(fā)明實施例2中發(fā)光管4的一側的細管部8的放大剖面圖。
圖中，附加與圖1相同符號的表示相同的結構部件，為了簡化，省略其說明。這在其它實施例中也相同。
如圖5所示，供電體16的第二導電部件17由長度為20mm、內徑為0.94mm的鈮制筒形部件構成，將第一導電部件14的從細管部8突出3mm左右的端部插入第二導電部件17的內部，通過激光焊接等來進行電連接。
之后，通過已述的密封步驟，由密封部件13覆蓋第一導電部件14和第二導電部件17的基本整個連接部，第二導電部件17被牢固地支持在細管部8上。
將第一導電部件14和第二導電部件17的接觸面積設定為2.8mm2-17mm2，例如8.5mm2左右。
第二導電部件17的下側端面實質上與細管部8的端面對接，在將細管部8的內徑設為D(mm)(參照圖5)，將第二導電部件17的外徑設為d3(mm)(參照圖5)的情況下，最好滿足關系式d3＞D。在本實施例中，細管部8的內徑D為1.0mm，第二導電部件17的外徑為1.4mm。
由此，在制造步驟中，第二導電部件17可兼作發(fā)光部7內的電極11的位置限制用限制部，與現(xiàn)有的金屬鹵素燈的制造方法相比，不必在供電體中設置作為單獨部件的限制部，因此，可降低成本，另外，因為可省略限制器的安裝操作等，所以可得到提高生產(chǎn)效率的效果。
在圖5中，雖然僅示出了發(fā)光管4的一個端部，但其它端部也為相同的結構。
根據(jù)以上本發(fā)明實施例2的金屬鹵素燈的結構，因為供電體16中位于細管部8內的部件僅由耐鹵化物性的第一導電部件14形成，所以即使點亮中在細管部8和密封部件13之間浸入鹵化物，作為供電體16也不會在鹵化物中被侵蝕，因此可防止因侵蝕引起的泄漏，實現(xiàn)長壽命化，同時，由比構成第一導電部件14的材料的導電性鋁熔劑的機械強度大的鈮制第二導電部件17形成供電體16中位于細管部8外的部件，并且第一導電部件14插入連接筒形的第二導電部件17中，由密封部件13覆蓋這些第一導電部件14和第二導電部件17的連接部的至少一部分，由于進一步增加了連接部的機械強度，所以可進一步防止供電體16因外部的沖擊或振動產(chǎn)生的損壞。另外，因為第一導電部件14和第二導電部件17的接觸面積較大，所以可進一步確實進行電連接。
特別是，在第一導電部件14和第二導電部件17的連接中使用電阻焊接時，可使第一導電部件14和第二導電部件17的接觸面積較大，所以可減小第一導電部件14和第二導電部件17的接觸面電阻，結果，可容易地焊接第一導電部件14和第二導電部件17。
因此，在本發(fā)明實施例2的金屬鹵素燈中，在使筒形第二導電部件17與細管部8的端面對接的情況下，在制造步驟中，在使第二導電部件17與細管部8的端面對接的狀態(tài)下，熔融的密封部件13從外部通過細管部8和第二導電部件17之間數(shù)μm的間隙流入細管部8與第一導電部件14之間的間隙所需的時間多，從而降低了生產(chǎn)效率。
因此，期望如圖6所示，在與第二導電部件17a的細管部8對接側的端部設置連通細管部8與第一導電部件14之間間隙和外部的切口部17b。
由此，制造時，熔融的密封部件13通過該切口部17b順利地流入細管部8和第一導電部件14之間的間隙中，可提高生產(chǎn)效率。
圖7是第二導電部件17a的部分切口斜視圖。在該實例中，在第二導電部件17a的細管部8側的端面中形成三個寬度為0.2mm-1.0mm、深度為0.2mm-1.0mm的切口部17b。
增加該導電部件17a的數(shù)量，在第二導電部件17a的下側端面上沿周向方向基本形成等間隔，可在周向方向上使密封部件13的浸透量基本均勻，可較確實地密封第一導電部件14和細管部8。
雖然未特別圖示，但為了順利使熔融的密封部件13流入細管部8和第一導電部件14之間的間隙中，在與細管部8的第二導電部件17對接側的端部上設置與第二導電部件17a的切口部17b相同的、連通細管部8與第一導電部件14之間的間隙和外部的切口部，也可得到相同的效果。
圖8是表示本發(fā)明實施例3的金屬鹵素燈中發(fā)光管4一側的細管部8的結構的剖面圖。
如圖所示，供電體18將第一導電部件14的端部插入筒形的第二導電部件19內。與實施例2不同的是，在第二導電部件19的下端部形成凸緣部20。
圖9是上述第二導電部件19的部分切口斜視圖。
如圖所示，在筒形第二導電部件19的下端側形成凸緣部20。期望凸緣部20的直徑比細管部8的外徑4.0mm小，以使在密封步驟中熔融成液態(tài)的密封部件13到達凸緣部20的上側，在本例中，凸緣部20的外徑為2.5mm，厚度為0.5mm。
由密封部件13覆蓋第一導電部件14和第二導電部件19的基本整個連接部。
在圖8中，雖然僅示出了發(fā)光管4的一個端部，但其它端部也具有與該端部相同的結構。
根據(jù)以上本發(fā)明實施例3的金屬鹵素燈的結構，因為第二導電部件形成為筒形，所以可得到與上述實施例2相同的長壽命、耐沖擊性等效果。另外，通過在第二導電部件19的端部形成與細管部8的端面對接的凸緣部20，特別是可進一步防止因施加與第二導電部件19縱向垂直方向的力所產(chǎn)生的沖擊或振動引起的供電體18的損壞，增強了耐沖擊性。
此時，為了進一步防止因施加與第二導電部件19縱向的中心軸垂直的力所產(chǎn)生的沖擊或振動引起的供電體18的損壞，凸緣部20的厚度最好在0.2mm-1.0mm的范圍內。
作為本發(fā)明實施例3的金屬鹵素燈的變形例，如圖10所示，可設置環(huán)形部件21，該部件被插入第二導電部件19、在實質與細管部8的端面對接的狀態(tài)下，通過密封部件13一體地固定在該第二導電部件9的根部。
該環(huán)形部件21由例如外徑為4.0mm、厚度為2mm-3mm的例如氧化鋁或YAG構成的陶瓷材料形成。
通過該環(huán)形部件21可達到與上述套管部20相同的增強效果。環(huán)形部件不必有導電性，因而增加了材料選擇的自由度。
環(huán)形部件21的外徑也可與圖8中的套管部20的情況相同，雖然期望比細管部8的外徑小，但由于液態(tài)的密封部件13在環(huán)形部件21的內徑和第二導電部件19的外徑之間的間隙中運動，可回到環(huán)形部件21的上方，所以如圖10所示，即使直徑比細管部8大許多，也可實現(xiàn)。
另外，在環(huán)形部件21中，除陶瓷外，可使用鉬或鎢與鋁的混合燒結體構成的金屬陶瓷或鈮、鉭鉬等與密封部件13的熱膨脹系數(shù)接近的適當材料。
在圖10中，雖然僅示出了發(fā)光管4的一個端部，但其它端部也具有相同的結構。
圖11是表示本發(fā)明實施例4的金屬鹵素燈中發(fā)光管4的細管部8的結構的剖面圖。
如圖所示，與上述實施例2、3不同之處在于，在供電體22中的筒形第二導電部件23的端部形成錐部24，該錐部24的端部實質與細管部8的端面對接。
該錐部24向外側(細管部8側)擴展，其內周緣和細管部8的端面線對接。另外，在第一導電部件14和第二導電部件23的錐部24之間填充密封部件13。
發(fā)光管4的其它端部也為相同的結構。
根據(jù)具有以上結構的發(fā)光管4的金屬鹵素燈，可得到與上述實施例2基本相同的超壽命、耐沖擊性等效果，另外，通過在第二導電部件23的端部形成與細管部8的端面對接的錐部24，特別是可進一步防止因施加與第二導電部件23縱向垂直方向的力所產(chǎn)生的沖擊或振動引起的供電體22的損壞，增強了耐沖擊性。
圖12是表示本發(fā)明實施例5的金屬鹵素燈中發(fā)光管4的細管部8的結構的圖。
如圖所示，除了供電體25的第二導電部件26由內徑為0.94mm的鈮制筒形部28和從上方插入連接在該筒形部28中的相同鈮制棒狀部27構成以外，其余與上述實施例2中發(fā)光管4的情況完全相同。
第二導電部件26的棒狀部27從筒形部28的上方插入一半左右時，在第一導電部件14從下方插入約3mm左右、相互的端面接觸而變?yōu)榘魻畹臓顟B(tài)下，通過從筒形部28的與第二導電部件26的棒狀部27的端面對接部中從該部分的周圍開始進行激光焊接或電阻焊接，可機械并電氣地連接第一導電部件14和第二導電部件26。發(fā)光管4另一端的細管部8也為相同的結構。
在本發(fā)明中，第一導電部件和第二導電部件的連接部可包含在通過激光焊接或電阻焊接來進行機械連接的部分以外相互接觸的部分，即使是圖12所示的實例，密封材料13也可進行所謂的覆蓋第一和第二導電部件的連接部的一部分。
另外，在本實施例中，第二導電部件26的筒形部28的下側端面實質上與細管部8的端面8a對接，如圖所示，在將細管部8的內徑設為D(mm)，將第二導電部件26的筒形部28的外徑設為d3(mm)的情況下，最好滿足關系式d3＞D。由此，在制造步驟中，第二導電部件26可兼作發(fā)光部7內的電極11的位置限制用限制部，與現(xiàn)有的金屬鹵素燈的制造方法相比，不必在供電體中設置作為單獨部件的限制部，因此，可降低成本，另外，因為可省略限制器的安裝操作等，所以可得到提高生產(chǎn)效率的效果。
在本實施例中，細管部8的內徑D為1.0mm，第二導電部件26的筒形部28的外徑為1.4mm，以滿足上述條件。
根據(jù)具有以上結構的發(fā)光管4的金屬鹵素燈，可得到與上述實施例2的金屬鹵素燈相同的長壽命、耐沖擊改性等效果。
另外，除了第一導電部件14和棒狀部27的各端面對接，第一導電部件14和第二導電部件26的接觸面積增大，可進一步確實進行電連接。
在上述實施例2至4中，雖然說明第二導電部件整體為筒形的情況，但如本實施例所示，只要是至少插入連接第一導電部件14的部分為筒形，也可采用其它部分為棒狀等的第二導電部件。
在本實施例5中，雖然說明了在第二導電部件26的筒形部28的材料中使用鈮的情況，但除鈮以外，例如即使使用鉭、鉬制的筒形部28的情況下也可得到與上述相同的效果，作為棒狀部27和筒形部28的材料沒必要使用相同的材料。
在上述實施例1至5中，形成供電體的第一導電部件和第二導電部件使其縱向的軸心一致或平行地接合，但在本實施例6中，以兩者垂直地接合。其它結構與上述各實施例完全相同。
圖13是表示本發(fā)明實施例6的金屬鹵素燈中的發(fā)光管4一側的細管部8的結構的放大剖面圖。
如圖所示，供電部29由插入細管部8內的第一導電部件14，和配置在與該第一導電部件14的軸心方向垂直的方向上、在其端部與第一導電部件14的從細管部8突出的部分連接的第二導電部件15構成。發(fā)光管4的其它端部也為相同結構。
根據(jù)實施例6中的發(fā)光管4的結構，除了與上述各實施例相同的長壽命、耐沖擊性的效果外，還通過第一導電部件14和第二導電部件15以第二導電部件15縱向的軸心與第一導電部件14的縱向軸心垂直地連接，例如與上述本發(fā)明實施例1的金屬鹵素燈的第一導電部件14和第二導電部件15的各個端部并列的情況相比，具有可縮短燈的全長的效果。
另外，因為第二導電部件15與細管部8的端部實質對接，可用作限制部，所以容易確定電極11的位置。
本發(fā)明的內容不限于上述實施例，也可是以下的變形例。
(1)在上述實施例中，使用導電性金屬陶瓷作為第一導電部件14，但也可是耐鹵素性優(yōu)、且熱膨脹系數(shù)近似構成密封部件的搪瓷玻璃的導電物質，對此并不限定。該熱膨脹系數(shù)最好是至少與鎢相同或比鎢更接近于搪瓷玻璃。
另外，作為第二導電部件，必需使用至少比第一導電部件的機械強度、特別是對抗彎曲力的機械強度大的材料，并且，期望熱膨脹系數(shù)與密封部件的近似，如上所述，除鈮之外，可使用鉭、鈦、鉬、或硅等。
取代比第二導電部件的機械強度大的部件來作為第二導電部件15，或除此之外，也可使用比第一導電部件的撓性大的材料。作為這些撓性材料，也可使用彈簧等彈性材料或電線等導電性材料。
由此，因為可吸收來自外部的沖擊，防止該部分產(chǎn)生損壞，所以可得到耐沖擊性。
(2)在上述實施例1-6中，雖然說明第一導電部件14和第二導電部件15、17、17a、19、23、26分別由一個部件構成的情況，但第一導電部件14和第二導電部件15、17、17a、19、23、26各自也可以是將多個部件連接成一體的情況。
即使在該情況下，用作第一導電部件的各材料為耐鹵素性的導電性材料，期望至少與密封部件接觸的部分使用與該密封部件和細管部的熱膨脹系數(shù)近似的材料。另外，第二導電性材料為比第一導電性材料的機械強度大的材料、或撓性大的材料，期望至少接觸密封部件而被支持的部分使用與該密封部件的熱膨脹系數(shù)近似的材料。
(3)在上述實施例1-6中，雖然說明在兩側的細管部8內通過密封部件13密封分別具有相同結構的供電體12、16、18、22、25、29，但也可是從用于上述實施例1-6中的金屬鹵素燈中的供電體12、16、18、22、25、29中組合使用各自結構不同的兩個供電體12、16、18、22、25、29的情況，也可得到與上述相同的效果。
另外，只要在一側的細管部中采用上述任一實施例中的結構，則即使另一側使用現(xiàn)有的供電體，與雙方都使用現(xiàn)有的供電體的情況相比，也具有防止損壞的效果。
(4)也可重復實施各實施例。
例如，在實施例2中，雖然說明了在第二導電部件17a的下端部設置切口部17b(參照圖6、圖7)的變形例，但即使使用圓筒形的來作為第二導電部件的其它實施例3-5中，也可具有這種結構。
(5)在上述實施例1-6中，雖然舉例說明了額定功率為150W的金屬鹵素燈，但本發(fā)明也可適用于例如額定功率為70W、250W或400W的金屬鹵素燈或高壓鈉燈等高壓放電燈。
另外，上述各實施例中舉例的各部分的尺寸只是一個例子，可通過設計隨時變更。
(6)另外，在上述各實施例中，通過接近細管部的端部來配置第一和第二導電部件的接合部，密封時用密封部件來覆蓋該接合部，由于在增強該接合部的同時將第二導電部件固定在細管部的端部，所以具有所謂一次進行密封和增強的優(yōu)點。
若僅著眼于增強的話，只要至少第二導電部件預先被確實固定在細管部上，則可提高耐沖擊性，作為該用途的固定部件并不限于上述密封部件，也可使用其它材料。此時，是熔點比發(fā)光管容器或供電體的熔點低，并且，在正常點亮時比細管端部溫度高的材料，可使用具有接近細管部的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的適當材料作為固定部件。
(7)在上述各實施例中，作為發(fā)光管容器，雖然舉例說明了將細管部接合在基本筒形的主管部上的結構，但也可使用將其連接成一體的發(fā)光管容器。
雖然已參照附圖結合實施例來充分描述了本發(fā)明，但值得注意的是，對于本領域的技術人員而言，不同的改變和變更是明顯的。
因此，除非這種改變和變更脫離了本發(fā)明的范圍，否則認為它們被包括在內。
權利要求
1.具有發(fā)光管的高壓放電燈，其特征在于所述發(fā)光管具有發(fā)光管容器，包括在內部具有放電空間的主管部和連通于該放電空間設置的一對細管部；一對電極，相對配置于所述主管部的放電空間內；一對供電體，分別插入所述細管部、其一端連接于配置該供電體側的電極上、另一端通過所述細管部導出至外部；密封部件，在插入所述各供電體的細管部中密封各供電體；其中，所述一對供電體中的至少一方供電體由密封在所述細管部的耐鹵素性的第一導電部件和在所述細管部的外部連接該第一導電部件的第二導電部件構成，所述第二導電部件通過所述密封部件被固定在所述細管部的外側的端部上，并且所述第二導電部件的、至少在所述第一導電部件側的端部被制成筒形，所述第一導電部件插入所述第二導電部件的筒形部的內部來進行連接，并且所述第二導電部件的筒形部的、在所述第一導電部件側的端面實質上與所述細管部的端面對接，在所述細管部的內徑為D毫米，所述第二導電部件筒形部的外徑為d3毫米時，滿足關系式d3＞D。
2.根據(jù)權利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于所述第二導電部件的筒形部的、在所述第一導電部件側的端面實質上與所述細管部的端面對接，在所述第二導電部件筒形部的端部設置連通所述細管部與所述第一導電部件之間間隙和外部的切口部。
3.根據(jù)權利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于所述第二導電部件的筒形部的、在所述第一導電部件側的端面實質上與所述細管部的端面對接，在所述細管部的端部設置可連通該細管部與所述第一導電部件之間間隙和外部的切口部。
4.根據(jù)權利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于所述第二導電部件的筒形部的、在所述第一導電部件側的端部形成凸緣部，該凸緣部實質上與所述細管部的端面對接。
5.根據(jù)權利要求4所述的高壓放電燈，其特征在于所述凸緣部的厚度在0.2mm-1.0mm的范圍內。
6.根據(jù)權利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于所述第二導電部件的筒形部的、在所述第一導電部件側的端部形成朝向該第一導電部件延伸的方向擴大的錐部，該錐部的端部實質上與所述細管部的端面對接。
7.根據(jù)權利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于具有將所述第二導電部件插入內部的環(huán)形部件，在所述環(huán)形部件實質上與所述細管部的端面對接的狀態(tài)下，通過所述密封部件來一體固定在所述第二導電部件和所述細管部的端面上。
8.根據(jù)權利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于所述第一導電部件由導電性金屬陶瓷構成。
9.根據(jù)權利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于所述第二導電部件的主要成分為鈮。
全文摘要
本發(fā)明提供具有發(fā)光管的高壓放電燈，發(fā)光管具有發(fā)光管容器，包括在內部具有放電空間的主管部和連通于放電空間設置的一對細管部；一對電極，相對配置于放電空間內；一對供電體，分別插入細管部，其一端連接于配置供電體側的電極上且另一端通過細管部導出至外部；密封部件，在插入各供電體的細管部中密封各供電體；一對供電體中的至少一個由密封在細管部的耐鹵素性的第一導電部件和在細管部之外連接第一導電部件的第二導電部件構成，其通過密封部件固定在細管部外側的端部上，第二導電部件的、至少在第一導電部件側的端部成筒形，第一導電部件插入第二導電部件的筒形部內來連接，該筒形部的在第一導電部件側的端面實質上與細管部端面對接，在細管部內徑為D毫米且第二導電部件筒形部的外徑為d3毫米時，滿足關系式d3＞D。
文檔編號H01J61/36GK1783420SQ20051013109
公開日2006年6月7日 申請日期2001年11月7日 優(yōu)先權日2000年11月7日
發(fā)明者東昌范, 西浦義晴, 馬庭隆司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社