JPH0565978B2

JPH0565978B2 -

Info

Publication number: JPH0565978B2
Application number: JP17888191A
Authority: JP
Inventors: Juriasu Biiru Jon; Maatein Dabenhooto Jon; Rooeru Hansuraa Richaado; Jooji Harahoru Hooru
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1993-09-20
Also published as: CA2042143A1; EP0465083A2; EP0465083A3; JPH04229942A

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【0002】

【従来の技術】 1988年２月18日出願の米国特許
出願第157360号（米国特許第4935668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
方向の一部に沿つ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
その長手方向に沿つ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
たチヤンバを構成している。囲み部と密閉された
チヤ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ヤンバまたはガス
チヤ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、（）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
動によつ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、場合によつては
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
つ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つて
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
の石英を通つ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、場合によつては箔密閉部領
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つて箔
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は汎用型の放
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。

【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つ
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
スが洩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。

【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つ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。

【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、（）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つ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
方向に沿つて急激に加えられ、（）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ヤンバを形成する。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つて前
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
たチヤンバを高真空状態にする。他の実施例にお
いては、チヤ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。

【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。

【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１
２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。

【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によつて画定され
る外壁部と円盤部材３０および３２によつて画定
される端壁部とを有する密閉されたチヤンバ３６
を形成している。本発明の一態様においては、こ
の密閉されたチヤンバ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、このチヤンバには高真空状態を維持するよ
うに通常の適切なゲツタ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に空隙部から外向
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4891551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157360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157360号に指摘
されているように、真空チヤンバ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
よつ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。真空チヤンバが存在することに
よつ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ヤンバ３６の
存在およびその熱絶縁作用によつてこれらの端部
領域に発生する高い温度によつて大部分相殺され
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つて、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つて、内壁部を通つて拡散し
気化するナトリウムイオンが壁伝導によつて電気
的に中性化させ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】真空チヤンバ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
小さな変動によつ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のステツプが図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ツトチヤツク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つている。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
るコレツトチヤツク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
つて軸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１６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わ発生す
るようになつている。ブランク６０が旋盤によつ
て軸６６の周りをゆつ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によつて示すように
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に沿つ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
テツプ（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の長手方向に沿つた所
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３２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ヤンバ１４の外径を超えるべ
きではない。

【0028】次のステツプとしては、まず２つの電
極４０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
つてこの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４７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4891551号を
参照されたい。図１のランプ組立体のアークチヤ
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】次のステツプでは、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。従つて、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
ようになつている。

【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
つて加熱される。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によつ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３
６は真空にされる。これは適当な真空ポンプ（図
示せず）によつてこのスペース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
ラツシユ（flush）する。このフラツシユ用ガス
はポンプ動作の間の期間において隙間９７を通つ
て導入される。

【0032】スペース３６がこのように高真空状態
になつた後、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。真空状態がチヤンバ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】高真空状態がチヤンバ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、チヤンバ３６内に適当なゲツ
タ３８が設けられる。このゲツタは好ましくは囲
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、ゲツタ
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ツプを有している。この材
料は水素に対して良好なゲツタである。

【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８
６）は、このような膨出部が内側エンベロープ１
２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８
６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、膨出部の存在によつて囲み部を有
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
生する熱によつ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つて
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つて悪影響を受ける機会
はかなり減つている。この加熱処理の低減は上述
した離れている機能と協力して、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つた。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ツプで形成さ
れる。このようなステツ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つて通常の方
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）によつて形成される。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つて通常
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有す
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１０
２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つて発生する高温に
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
レクトリツ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
けることによつ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
ツク、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157360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１１０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１１
２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１
２８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６mm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
当なプラステイツ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１３
４および１３６によつて反射器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つて直列に延
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ヤンバ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、チヤンバ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つ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つてチ
ヤンバ３６を横切つ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、チヤンバ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、３
５）を通つてチヤンバ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
はこのチヤンバ内に伸びでていて、チヤンバを真
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ヤンバ
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
ヤンバ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。

【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つて
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。従つて、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
は本発明によつてカバーされているものである。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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ステツプを示す側面
図である。

【図３】図２に示す製造ステツプが完了した後
の図２の内側エンベロープ部分を示す側面図であ
る。

【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。

【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ツプを示す断
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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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……チヤンバ４０，４２……電極４７，５２……箔部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【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、（）
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
製造する方法であつて： (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
長手方向に沿つ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つて、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
ていないチヤンバを形成し、 (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
によつ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ツプを有する前記
方法。
【請求項２】前記チヤンバから空気を除去する
ステツ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ツプは、
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つて排気
することにより行われる請求項２記載の方法。
【請求項４】前記チヤンバをガス充填物で充填
するステツプを更に有する請求項１記載の方法。
【請求項５】前記充填ステツプは、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つて充填することに
よつて行われる請求項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つて形成され
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、（）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
であつて、 (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
部の長手方向に沿つ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つて、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
とによつて前記囲み部の第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ツプを有する前記方
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ツプ
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ヤン
バに対する密閉部を構成し、前記方法は更に前記
チヤンバから空気を除去するステツプを有してい
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ヤンバ
に対する密閉部を構成し、前記方法は更に前記チ
ヤンバにガス充填物を充填するステツプを有する
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つて、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、
【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
むチヤ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】前記円盤状膨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
囲むチヤ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つて支持され
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つて形
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つて形成され、前記圧
縮力は前記管状の長手方向に沿つて急激に加えら
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つている請求
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つて
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
されたランプであつて、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。