[0042] 參考圖24和圖25,IL是插塞插入到電弧管主體102中的插入長度。由方程2定 義，此插入長度IL應(yīng)具有正值。如果IL的值低于大約1. 2_，燒結(jié)后，燈可能不是密閉的。 方程1給出了此IL與插塞總高度（Ah)和限位器高度（Sh)之間的關(guān)系。圖24和圖25以 及方程3中的SI是限位器的突起。SI應(yīng)遵守方程3中描述的不等式，其中Ad是插塞直徑。
[0043] 可用于限定本發(fā)明的示例性插塞所使用的限位器的另外兩個(gè)參數(shù)是限位器寬度 Sw和限位器角度Sa。這些參數(shù)由方程4和方程5來約束。如本發(fā)明的示例性插塞所使用， 限位器限定有助于獲得良好密閉性的插入長度，并且上述方程限定此特征的有效范圍。在 本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，限位器如限位器112具有以下值：SI= 1.lmm，Ad= 5. 2mm， Sw= 2. 1mm，Ah= 3. 76mm，Sh= 1. 3mm，并且Sa= 45度。這些值的變化是可能的，尤其是 在這些變化滿足方程1到方程5中描述的不等式的情況下。
[0044] 應(yīng)注意，插塞112和114不限于核心130和132沿軸向方向完全延伸穿過的構(gòu)造。 例如，可提供以下插塞，其中核心僅部分地延伸穿過插塞，并且沒有圓柱形狀。如圖6所示 使用例如插塞112,核心130可沿軸向方向A僅部分地延伸并且具有圓錐形輪廓157。
[0045] 在構(gòu)造期間，使燈100在受控氣氛中經(jīng)受高溫。更具體地，如本發(fā)明書所使用，燒 結(jié)是指其中在存在特別選擇的氣體例如像氫氣的情況下將部件加熱到高溫（例如，大約 1850°C)的過程。燒結(jié)將導(dǎo)致（例如）用于制造例如插塞112和114的各種粒子之間的 晶粒生長。它還將導(dǎo)致（例如）核心130和132沿所有徑向方向R收縮，以形成環(huán)繞電極 108和110的密閉密封件，并且消除或防止可導(dǎo)致燈故障的空隙或縫隙。另外，在此類條件 下，將發(fā)生共燒結(jié)。例如，核心130和132可與環(huán)形外層126和128共燒結(jié)，環(huán)形外層126 和128又可與燈電弧管102的腿104和106共燒結(jié)。在這種共燒結(jié)中，這些部件之間的擴(kuò) 散提供晶粒生長，從而也幫助形成密閉密封件，密閉密封件將保存給入到腔室120中的材 料同時(shí)最小化或消除空隙和其他縫隙。
[0046] 另外，對(duì)于某些示例性實(shí)施例，插塞112和114的外層126和128由氧化鋁構(gòu)造。 在燒結(jié)期間，這些材料將變得透明或半透明，以便為燈100提供某些有利特性。例如，與由 不透明材料構(gòu)造的插塞不同，插塞112和114將允許光通過，從而增加燈100的光輸出。另 外，通過允許更多能量以光的形式逸散，提供了熱益處，因?yàn)楸仨殢臒?00消散的熱量更少 了。對(duì)于這個(gè)示例性實(shí)施例，提供小于外層直徑的金屬陶瓷直徑提供允許更多能量以光的 形式逸散的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。
[0047] 圖4提供圖1和圖2中所示的燈100所使用的具有腿104和106的示例性電弧管 主體102的橫截面圖。因?yàn)槿缜八?，開口 122和124被塞住并密閉性密封，所以主體102 設(shè)有給料管138。給料管138限定路徑140,可通過路徑140將一種或多種材料引入到腔室 120中。在適當(dāng)?shù)貙?duì)腔室120進(jìn)行給料后，可將給料管138密封，然后通過（例如）切割并 用等離子體焰炬密封來移除給料管138。也可以使用其他技術(shù)。
[0048] 雖然電弧管主體102可使用各種形狀，但是圖4中所示的形狀和尺寸對(duì)于燈100 的制造和光傳輸特別有效。舉例來說，對(duì)于主體102的這個(gè)示例性實(shí)施例，給料管138的直 徑A為大約1. 6mm，給料管138的內(nèi)直徑B為大約0. 6mm，給料管138的長度C為大約25. 5mm， 半徑D為大約0. 5mm，半徑E為大約4. 2mm，半徑F為大約5mm，腿104的外部筆直部分的長 度G為大約2. 62mm，腿104的內(nèi)部筆直部分的長度H為大約3. 16mm，半徑J為大約0. 5mm， 半徑K為大約0? 75mm，尺寸L為大約8. 11mm，通向管138的入口處的直徑M為大約8. 4mm， 長度P為大約1mm，并且腿ID等于4mm?？傞L度R為大約16mm。其他尺寸可用于本發(fā)明的 其他示例性實(shí)施例中。
[0049] 表I針對(duì)三種不同的燈瓦特?cái)?shù)提供如圖4中所定義的示例性尺寸。
[0050] 表I:參考圖4的參數(shù)的范圍（單位為mm)
[0051]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制造燈的方法，所述燈包括主體，所述主體具有容納在所述主體中的質(zhì)量減少 的端部插塞，所述方法包括以下步驟： 提供模具，所述模具由第一模具部分構(gòu)造，所述第一模具部分可連接到第二模具部分 以形成模具空腔，所述第二模具部分具有面對(duì)所述模具空腔的第一孔口； 將心軸定位在所述第二模具部分的所述第一孔口中，所述心軸延伸到所述模具空腔 中； 環(huán)繞所述心軸將包含陶瓷材料的粉末引入到所述模具空腔中； 在所述模具空腔中環(huán)繞所述心軸壓縮所述粉末，以形成具有由陶瓷材料圍繞的開口的 端部插塞中間體； 用第三模具部分替換所述模具的所述第二模具部分和所述心軸，所述第三模具部分限 定面對(duì)所述模具空腔的第二孔口； 穿過所述端部插塞中間體中的所述開口插入電極，并且插入到由所述第三模具部分限 定的所述第二孔口中； 將金屬陶瓷材料放置到所述端部插塞中間體中的所述開口中；以及 壓縮所述端部插塞中間體，以進(jìn)一步壓緊所述陶瓷材料和所述金屬陶瓷從而形成所述 端部插塞，所述端部插塞具有由陶瓷材料的外層圍繞的所述金屬陶瓷材料的核心。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造燈的方法，其中所述壓縮所述粉末的步驟包括將第一軸 插入到所述模具空腔中以按壓所述粉末。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造燈的方法，其中所述第一軸包括用于容納所述心軸的第 一引導(dǎo)通道，并且其中所述方法進(jìn)一步包括：在所述壓縮所述粉末的步驟中，使所述心軸在 所述第一引導(dǎo)通道內(nèi)滑動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造燈的方法，其中所述插入電極的步驟包括： 將第二軸定位在所述第一模具部分的所述模具空腔中，其中所述第二軸具有第二引導(dǎo) 通道； 將攜帶所述電極的電極引導(dǎo)件延伸到所述第二引導(dǎo)通道中；以及 使所述第二軸接觸所述端部插塞中間體；以及 向所述電極施加力，以將所述電極定位到所述端部插塞中間體中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造燈的方法，其中所述端部插塞具有外表面和內(nèi)表面，所 述方法進(jìn)一步包括在所述端部插塞的所述外表面中形成一個(gè)或多個(gè)開口的步驟。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造燈的方法，所述方法進(jìn)一步包括向所述第二模具部分、 所述第三模具部分或二者提供一個(gè)或多個(gè)凸起特征以用于在所述插塞的所述外表面中形 成一個(gè)或多個(gè)開口的步驟。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造燈的方法，其中所述端部插塞具有外表面和內(nèi)表面，并 且其中所述方法進(jìn)一步包括在所述端部插塞的所述內(nèi)表面中形成一個(gè)或多個(gè)開口的步驟。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造燈的方法，其中所述壓縮所述粉末的步驟包括： 提供第一軸，所述第一軸在所述第一軸的遠(yuǎn)端上具有一個(gè)或多個(gè)凸起特征；以及 將所述第一軸插入到所述模具空腔中并且與所述粉末接觸，以便在所述端部插塞的所 述內(nèi)表面上形成一個(gè)或多個(gè)開口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造燈的方法，其中所述粉末包含陶瓷材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造燈的方法，其中所述粉末包含氧化鋁。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造燈的方法，所述方法進(jìn)一步包括將所述核心和所述外 層共燒結(jié)的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造燈的方法，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟： 為所述燈的所述主體提供開口； 將所述端部插塞定位到所述開口中；以及 將所述核心與所述外層共燒結(jié)并且將所述燈的所述主體與所述外層共燒結(jié)。
13. -種制造燈的方法，所述燈包括主體，所述主體具有容納在所述主體中的端部插 塞，所述方法包括以下步驟： 將包含陶瓷材料的粉末壓縮成具有開口的端部插塞中間體； 將包含金屬陶瓷材料的混合物放置到所述端部插塞中間體的所述開口中；以及 壓縮所述端部插塞中間體以形成所述端部插塞，所述端部插塞具有由所述陶瓷材料圍 繞的包含金屬陶瓷材料的核心。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造燈的方法，所述方法進(jìn)一步包括將電極插入到所述端 部插塞的所述核心中的步驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造燈的方法，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟：從所述端 部插塞中間體或所述端部插塞的外邊緣移除陶瓷材料，以便在所述端部插塞上形成凸緣。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造燈的方法，其中僅部分地穿過所述核心插入所述電 極。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造燈的方法，其中所述端部插塞具有外表面和內(nèi)表面， 并且所述方法進(jìn)一步包括為所述外表面提供一個(gè)或多個(gè)開口的步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造燈的方法，其中所述端部插塞具有外表面和內(nèi)表面， 并且所述方法進(jìn)一步包括為所述內(nèi)表面提供一個(gè)或多個(gè)開口的步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造燈的方法，其中所述陶瓷材料包含氧化鋁。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造燈的方法，其中所述金屬陶瓷材料包含陶瓷材料和導(dǎo) 電金屬。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種CMH燈和制作CMH燈的方法。所述CMH燈包括容納至少一個(gè)端部插塞的燈主體。所述端部插塞由金屬陶瓷材料的核心和陶瓷材料的外層構(gòu)造，所述核心容納在所述外層內(nèi)。電極放置在所述金屬陶瓷材料中。熱的應(yīng)用使得所述金屬陶瓷材料收縮并且消除所述燈與所述金屬陶瓷材料之間的空隙。所述燈、所述核心和所述外層的共燒結(jié)提供密閉密封件，而無需使用例如密封熔塊。圍繞所述金屬陶瓷材料燒結(jié)所述陶瓷材料也可用于改善所述燈的光輸出和光度性能。在所述端部插塞中形成一個(gè)或多個(gè)開口或凹部也可提供性能改善。
【IPC分類】H01J9-24, H01J9-32, H01J61-36, H01J9-26
【公開號(hào)】CN104641446
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380047619
【發(fā)明人】R.拉麥亞, M.E.理查茲, D.A.湯普森
【申請(qǐng)人】通用電氣公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年8月15日
【公告號(hào)】EP2896059A1, US20140070695, US20140073215, WO2014042807A1, WO2014042812A1