ライトバーナ及びライトバーナを製造するための方法
本発明は、ライトバーナ（１）において、シールによって放電チャンバ（２）に封入された気体を含む当該放電チャンバ（２）と、一対の電極シャフト（６、７）と、を有するライトバーナ（１）を説明し、当該ライトバーナ（１）において、前記電極シャフト（６、７）のそれぞれは、前記シール（４、５）から前記放電チャンバ（２）に部分的に貫入し、前記シール（４、５）に少なくとも部分的に含まれるラッピング（８、９）が、前記電極シャフト（６、７）のうちの少なくとも１つの電極シャフト周りに、遊びを持って巻き付けられ、前記ラッピングの移動は、前記電極シャフト（６、７）の長軸に沿って位置する多くの拘束素子（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）によって拘束される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にはライトバーナに、より詳細には、高強度放電メタルハライドバーナ及びこのようなライトバーナを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電ランプは、その中で、光が、気体の特定の混合物を含む放電チャンバ（しばしば「バーナ」と称される）内に位置する２つの電極間の光アークによって生成される光源である。幾つかのアプリケーションにおいては、この種の光源は、加えて、外側バルブを有していてよい。例えばメタルハライドランプ（いわゆる高強度放電（ＨＩＤ）ランプ等）においては、気体混合物は、通常、キセノン又はアルゴン等の開始用貴ガスと、ヨウ化ナトリウム又はヨウ化スカンジウム等の１つ又は複数のメタルハライドと、随意に水銀との組合せである。光アークは、メタルハライドからの放射線、及び、水銀が用いられる場合は水銀からの放射線を有する。以下では、用語「バーナ」は、外側バルブが用いられるかどうかにかかわらず、あらゆる種類のこのような「内側」白熱電球を呼ぶのに用いられる。
【０００３】
バーナは、展性を持つのに十分高い温度まで石英ガラスを加熱して、放電チャンバとしてのガスカプセルの形成を可能にすることによって製造される。製造工程の一部は、適切な充填物を放電チャンバに導入することと、ピンチングとして知られる工程で１つ又は複数の位置においてバルブの展性ガラスを封止することによってチャンバを密封することとを有する。結果として得られる、放電チャンバの１つ又は複数の位置における石英ガラスの伸ばされて場合によっては平らにされた領域は、一般的に、ピンチ又はシールと呼ばれる。電極を同時にシール内にピンチすることによって、これら電極はバーナ内に組み込まれることができ、又は、これら電極は、溶解した石英ガラス内に押し入れられることができる。各電極の一方の内端が放電チャンバに貫入する一方で、外端は石英ガラスピンチ内に封入されており、何らかの態様で外部導体に接続されている。
【０００４】
光を発生させるために、点火器が、電極の先端の間に非常に高い電圧を加えてこれら電極間にイオン化ガスのアークを生じさせ、このアークは、密封された充填物を、充填物の非ガス部分の蒸発点まで加熱する。貴ガスは、他の成分が蒸発する前の立上りの間、若干の光出力を供給する。全蒸発が起こったら、安定な動作が、一般に短時間で到達され、メタルハライドバーナは、その完全な光出力を生じる。
【０００５】
点火工程の間、最初のうちに電極を通じて流れる電流は比較的高く、この結果、電極の温度は急速に高い値を達成する。このようにして、電極間にアークが発生することができる。達成される高温は、バーナの構成要素の熱膨張をもたらす。石英の熱膨張率が電極金属の熱膨張率と比較して非常に低いので、電極の膨張は、周囲の石英ガラスに応力を加え、最終的には石英ガラスシールのクラックにつながる可能性がある。
【０００６】
クラッキングの問題に対処するための多くの試みがなされている。例えば、電極の外端が石英ガラスピンチから現れるようにする代わりに、この外端は、石英ガラスシール内に含まれており、モリブデン箔によって外部導体に接続される。非常に細い断面のモリブデン箔は、加熱されてもほとんど膨張しないので、この箔と直接接触する石英は、達成される高温からは実質的に影響を受けない。モリブデン箔は、ピンチング工程の間、石英ガラスピンチに封入される。箔の一端は外部導体に接続している一方で、反対の端はピンチ内で電極に接続される。箔の端は、ローリング又はエッチングによって非常に薄くされ、これらのナイフエッジは、膨張するとともに、変形して、石英の中に、石英をひび割れさせることなく入り込む。このようにして、石英ガラスは、少なくともピンチの外端では、損なわれずに元の状態のままである。
【０００７】
しかし、ピンチにおける電極の周りの領域では、クラッキングは依然として発生することができ、このクラッキングは、動作中に全方向に膨張する。少なくとも、クラック及び亀裂は、金属塩及び水銀（あれば）が電極に沿って放電チャンバから拡散することを可能にする。放電容器からモリブデン接点箔への、充填ガスの構成要素のクリ―プは、モリブデン箔が剥離するという結果を生じ、この結果、バーナの使用寿命を短くする。また、放電チャンバの中の水銀及び金属塩の残量の減少は、ランプの光束の相当な減少をもたらす。これは、例えば、バーナが、一定の明るさ及び信頼性ある機能が最も重要である自動車ヘッドライトにおいて用いられるとき、特に望ましくない影響である。この問題を緩和するため、電極シャフトの周りに少なくとも部分的に金属コイルを巻き付ける（wrap）ことによって石英ガラスと電極との間の直接接触を解消するための幾つかの試みがなされている。ここで、電極のシャフトは、該シャフトがいかにして形成されたか及びこれが電極の太い部分なのか又は細い部分なのかにかかわらず、コイルを収容するのに充分な長さの、電極の実質的に円筒状の部分として定義されることができる。例えば、ヨーロッパ公開公報第１０３７２５６ Ａ１号は、電極シャフトの周りでコイル状に巻かれたワイヤを示し、ここで、このコイルは、例えば抵抗溶接によって直接固定されている。コイルは、石英ガラスピンチに含まれており、非常に熱い電極と比較的冷たい石英ガラスとの間の或る種の熱ブリッジとして動作することを目的とする。それにもかかわらず、石英ガラスと電極／ラッピング（wrapping）との熱膨張係数が非常に異なるので、この構成は、依然として、ピンチ内での追加の応力を生じる可能性があり、石英ガラスの最終的なクラッキングをもたらしてバーナの寿命を低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、動作中の熱膨張に起因するピンチ内での応力の発生が低下させられ、これにより寿命が長くなった、バーナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このために、本発明は、バーナにおいて、シールによって放電チャンバに封入された気体を含む当該放電チャンバと、一対の電極シャフトとを有し、前記電極シャフトのそれぞれは、前記シールから前記放電チャンバに部分的に貫入し、前記シールに少なくとも部分的に含まれるラッピングが、前記電極シャフトのうちの少なくとも１つの電極シャフトの周りに、遊びを持って巻き付けられ（freely wound）、当該ラッピングの移動は、前記電極シャフトの長軸に沿って位置する幾つかの拘束素子（containment element）によって拘束される、バーナを提供する。好適には、ラッピングは各電極の周りに配置される。従って、ピンチに包含される電極構造は、通常の電極シャフトだけでなく、電極シャフトに固定されていない何らかの種類のラッピングも有する。
【００１０】
従って、本発明において、バーナの動作中にクラックが石英ガラスに現れるという問題は、製造工程中電極をバーナに導入する前に、電極シャフトの周りで自由に移動可能なラッピングを導入することによって対処される。ピンチ工程の間ですら、電極シャフト上でのラッピングの実質的に自由な移動は、径方向及び軸方向の両方で許可される。これは、電極シャフト上における、ラッピングの、追加の位置決め要素の内への拘束によって達成される。この種のラッピング又は「オーバーワインド（overwind）」は、好適には、コイルの形式に製造され、以下ではコイルとも呼ばれる。それでもなお、ラッピングの他の実現形式も可能であり、例えば箔の形式が可能である。
【００１１】
シールによって封止された放電チャンバと、一対の電極シャフトとを有し、前記電極シャフトのそれぞれは、前記シールから前記放電チャンバに部分的に貫入する、バーナを製造するための適切な方法は、前記シールに少なくとも部分的に収容される、前記電極シャフトのうちの少なくとも１つの電極シャフトの周りでのラッピングの提供と、前記ラッピングを前記電極シャフトに直接固定することなく当該ラッピングの移動を拘束するために、前記電極シャフトの長軸に沿って幾つかの拘束素子を配置することとを伴う。長軸方向及び径方向における、可能な弾性及び自由度のため、石英ピンチにおける機械的応力は、このラッピングによって、例えば溶接によって電極シャフトに固定されたラッピングによる機械的応力よりも大幅に低減される。
【００１２】
製造工程の間、石英ガラスを軟化するのに必要とされる高温のため、電極及びラッピングも加熱され、その結果膨張する。シールのピンチングの後、バーナは冷却することを許可される。ラッピング及び電極の金属も、冷えると石英よりも大きく収縮するので、「フレキシブルな界面」が、金属と石英ガラスとの間に現れる。電極シャフト及びコイルの関連した加熱を伴うバーナの引き続きの動作の間、ラッピングは、長軸方向及び径方向の界面応力を最小化することが可能である。ラッピングの横方向の移動は、該ラッピングの端において、電極に沿って特定の位置に配置される拘束素子によって拘束される。製造の間、ＨＩＤガス放電ランプのための既知のピンチング及び封止工程が適用されることができる。
【００１３】
この構成の利点は、コイルが自身の長さ方向に沿ったいかなる位置においても電極シャフトに溶接されていないことから、このような溶接で起こり得るクラッキングのような、熱膨張によって引き起こされる機械応力に起因するこのようなクラッキングを消滅させるということである。他の利点は、コイルが全方向に拡大することができ、コイルの設計及び製造により高い自由度を許可するということである（例えば、コイルワイヤ直径の低減を許可し、より有利なピッチ及びコイル長さを選択する可能性を与える）。コイルワイヤ直径に対するコイル内径のアスペクト比は、現状技術において達成されることができるよりも高い比に選択されることができる。
【００１４】
従属請求項及び以下の説明は、特に有利な本発明の実施例及び特徴を開示する。
【００１５】
通常、メタルハライドバーナは上述の態様で石英ガラスから形成される。しかし、バーナは、同等に適切な異なった材料（セラミック等）から製造されることができる。以下では、簡単のため石英ガラスが参照されるが、本発明は他の適切な材料にも同等に適用可能であることが理解されるべきである。
【００１６】
本発明の特に好ましい実施例において、電極は、放電チャンバの対向する面に位置する一対の石英ガラスシールから放電チャンバに貫入していてよく、このため、これら電極は、実質的に、これら電極の共有の長軸に沿って位置する。あるいは、電極は、単一の石英ガラスシールから放電チャンバに貫入してもよい。放電チャンバの電極の端が隙間によって分離されている一方で、石英ガラスシールの電極の端は、外部電源から直接的又は間接的に導体又はリードインワイヤに取り付けられてもよい。
【００１７】
拘束素子は、バーナの製造の前に、種々の方法で形成されることができる。拘束素子は、電極シャフトの本体から形成されてよく、又は、製造工程の間に、溶解した石英ガラスに所望の位置で導入されてもよい。
【００１８】
好適な技術では、専用のパルス波形、エネルギー及び順序を有するレーザビームが、好適には実質的に直角で電極シャフトに向けられ、このため、電極シャフトの材料は、レーザビームが電極シャフトと接触する点で軟化するか又は溶解する。溶解された材料は、この動作によって発生された熱から生じるガスの流れによって、一種のピンを生じるのに所望な拘束素子の形状に形成されることができる。ここで、「ピン」は、電極シャフトの本体からのいかなる突出部（カム等）も意味することができる。これらのピンは、電極シャフトの表面上のいかなる所望の場所においても形成されることができる。
【００１９】
拘束素子の高さは、好適には、バーナの動作中に又は製造工程中に、ラッピングが電極シャフト上で該拘束素子を超えて動くことを効果的に防止することができるように選択される。拘束素子はまた、例えば適切な機械的方法を使用することによって、代替の方法によって形成されることもできる。
【００２０】
電極シャフト上での拘束素子の配置は、電極シャフトの長さ方向に沿ったラッピングの移動が、電極の長さ方向に沿った横方向にのみ拘束されるようなものである。電極の長さ方向に沿った、ラッピングの外端からずれた或る点に位置した単一の拘束ピンは、コイルを電極上のこの位置に固定するのに十分である一方で、コイルがこの位置から電極に沿って横方向に外側に自由に膨張することができるようにする可能性がある。
【００２１】
本発明の好ましい実施例において、２つのピンが、電極シャフト上で、間にラッピングが配置された状態に配置される。最も好ましくは、これらのピンは、各ピンとラッピングとの間に隙間が存在するように位置決めされる。従って、ラッピングは、バーナの動作中に、２つの拘束ピンの間の距離によって与えられる距離まで、自由に膨張する。ラッピングの膨張の量はその物理寸法、その材料特性及び動作中に得られる温度の関数であるので、ピンの間の距離は、好適にはこれらの因子によって許可される膨張に合うように選択される。この構造の１つの利点は、その単純さである。第１のピンを形成した後、ラッピングは、電極シャフト上を滑らされることができ、第２のピンが形成される間第１のピンに対して保持されることができる。第２のピンの形成が完了したら、その長軸に沿っていくらかの弾性を持つラッピング（例えばそのワイヤ直径よりも大きいピッチを持つコイル）は、解放される。
【００２２】
他の可能な構造は、ラッピングの端で、該ラッピングの移動を抑制するために複数のピンを使用することである。例えば、動作中ラッピングが電極シャフトの周りで回転したとしてもラッピングがあまり遠くに行かないことを確実にするために、２つ以上のピンがラッピングの端の周りに配置されることができる。ピンは、別個の場所で個々に形成されてもよく、又は、互いに融合してもよい。一連のピンが、電極を囲むように形成されてもよく、一種のフランジを形成するように結合されてもよい。
【００２３】
ラッピングは、好適には、高い溶解温度を有する金属、最も好ましくはタングステン、モリブデン又は合金から形成される。
【００２４】
コイルは、まず所望の寸法に形成された後に電極のシャフト上で滑らされてよい。例えば、「ポットフライヤー（pot-flyer）」、「ブレークヘッド（break head）」等の既知の技術を用いることによって、タングステンコイルは、まずモリブデン担体上に形成される。コイリングの後、コイルワイヤから応力を解放するために熱処理が適用され、次に該コイルワイヤは例えばワイヤ切断によってその最終長さに切断される。このワイヤ切断技術は、コイルの端で内側コイル直径が維持されることを保証するための高い切断品質を達成する。ワイヤ切断の後、内側モリブデン担体は、標準的な既知の方法を用いてエッチングされることができる。
【００２５】
同等に、コイルは、例えば「コイリングオンニードル（coiling-on-needle）」又は「コイリングオンロッド（coiling-on-rod）」技術を用いることによって、電極のシャフトの周りにワイヤを直接巻きつけることによって形成されることができる。
【００２６】
コイル及び適切な拘束素子は、電極に沿ったいかなる位置にも配置されることができる。例えば、ラッピングは、電極とともに放電チャンバに或る程度まで貫入することができ、又は、ラッピングの石英ガラスピンチ内の端がモリブデン箔上で延在する一方で、他方の端は依然として電極に沿って横方向に自由に移動することができる。しかし、特に有利な構成において、コイルは、モリブデン箔に固定されることなく石英ガラスシール内に完全に包含まれ、ピンチの領域中で電極に沿って横方向に自由に移動するように位置する。この構成の重要な利点は、ピンチ内の隙間が放電チャンバに近い領域で発生することが防止され、従って、メタルハライド又は（あれば）水銀の電極に沿った移動を妨げるということである。他の利点は、コイルは横方向に自由に移動することができるので、コイルはピンチ内のガラスの応力に起因するクラッキングをもたらすようないかなる応力も受けないということである。
【００２７】
ワイヤ太さ又は直径、コイルの巻き数、ピッチ、内側及び外側ラッピング直径等のラッピングの好適な物理寸法は、用いられる金属の材料特性及び熱膨張の係数によってかなりの程度まで決定されることができる。ワイヤが径方向に自由に膨張することができるようにピッチ及びワイヤ直径を選択することが望ましい。コイルのピッチは、コイルの隣接した巻きの中心間の距離をワイヤの直径で割り、１００で乗じたものと定義される。コイルのピッチが１００であるということは、コイルが、該コイルの隣接した巻きが互いに接触するように巻かれていることを意味する。隣接したターンの間の距離がワイヤの直径の５倍であるコイルについては、ピッチは５００と算出される。ラッピングの寸法を選択する他の因子は、粘性等のガラスの材料特性によって決定され得る。例えば、ラッピングのピッチは、好適には、石英ガラスシールのピンチングの最中に、溶融した粘性の石英ガラスが、ラッピングの内径と電極シャフトとの間の空間に入ることができないように選択される。好適には、ラッピングのピッチは、コイルの巻きの間の石英ガラスの最適な充填の程度を可能にする。
【００２８】
製造工程の間、石英ガラスは加熱され、これは、電極及びラッピングの間接的な加熱及び関連した膨張をもたらす。放電チャンバを封止し、電極をピンチングし、シールをラッピングした後、石英ガラスは再び冷却されることができる。しかし、電極の金属及びラッピングも、冷却とともに縮小し、このため、ピンチとラッピングの石英ガラスとの間に、フレキシブルな界面（端においては小さな隙間になっている）が現れる。このフレキシブルな界面によって、ラッピングが、バーナの動作の最中に、半径方向に外側に膨張することができることになる。
【００２９】
ラッピングの内径と電極シャフトとの間の隙間は、好適には、電極シャフトに沿ったラッピングの移動が阻害されないように選択される。本発明の有利な実施例において、電極シャフトとラッピングとの間にわずかな隙間があるように、ラッピングの内径Ｄｉｎｎｅｒは、電極シャフトの直径Ｄｅより僅かに大きくなるように選択される。隙間の大きさの下限は、電極上でのラッピングの取付けの最中に発生する摩擦によって決定される。過大な摩擦は、ラッピングに損傷を与える結果となる。隙間の大きさの上限値は拘束ピンの高さによって決定され、この高さは、電極シャフトの厚みに依存する。ラッピングの端は、ラッピングが電極シャフトからずれず、電極シャフトの周り全部で僅かな隙間が維持されることを保証するために、内側に少し曲げられることができる。これにより、電極シャフトの表面に対して過度に押し付けられること無しにラッピングの材料が径方向に内側に膨張することができる。
【００３０】
寸法の値の好適な範囲は以下に示される：
【００３１】
電極シャフトＤｅの直径は、好適には１００μｍ〜１１８０μｍであり、より好適には２５０μｍ〜５００μｍである。
【００３２】
コイルワイヤ直径Ｄｗは、好適には１５μｍ〜５００μｍであり、より好適には２５μｍ〜１２０μｍである。
【００３３】
コイル内径Ｄｉｎｎｅｒは、好適には１１２μｍ〜１２５０μｍであり、より好適には２６８μｍ〜３７８μｍである。
【００３４】
コイルのピッチは、好適には１００μｍ〜５００μｍであり、より好適には１１０μｍ〜１７５μｍである。
【００３５】
電極シャフトとラッピングとの間の隙間は、好適には５μｍ〜２００μｍであり、より好適には１５μｍ〜５０μｍである。
【００３６】
拘束ピンの高さは、好適には、電極シャフト直径とラッピング内径との間の差より大きく、ラッピング厚の１．５倍プラス電極シャフト直径とラッピング内径との間の差より小さく、より好適には、ラッピング厚の半分に電極シャフト直径とラッピング内径との間の差を加えたものに等しい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の他の目的及び特徴は、添付の図面とともに考慮される以下の詳細な説明から明らかになる。しかし、これらの図面は、説明のみを意図されたものであり、本発明の画定のためのものではないことが理解される。
【００３８】
図面中、類似の参照記号は同一素子を示す。
【００３９】
図中の物体の寸法は、明確さのために選択され、実際の相対寸法を必ずしも反映してはいない。
【００４０】
図１は、例えば自動車ヘッドライトにおいて用いられる種類の高強度放電メタルハライドバーナ１を示す。バーナ１は、石英ガラスから形成され、上述のとおり、ガラスを溶融段階まで加熱して所望の形状に鋳造することによって製造される。放電チャンバ２は、鋳造され、気体の特定の混合物で満たされる。この例では、充填物は、特定の温度より上まで加熱されると強い白色光照射を放つ水銀と、キセノン又はアルゴン等の加圧された開始用気体と、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化スカンジウム等のメタルハライド又は金属塩とを有する。メタルハライドの選択は、光の色に影響する一方で、貴ガスは、点火の最中に電極シャフト６、７間の電圧差によってイオン化されるときに、電極シャフト６、７間で明るいアークが発生することを可能にし、メタルハライドを蒸発点まで加熱する。
【００４１】
電極シャフト６、７は、共有の長軸に沿うように配置され、これらの内端は放電チャンバ２内で互いに面し、これらの外端は石英ガラスピンチ４、５内に密封される。このような電極シャフト６、７は、好適には２５０μｍ〜５００μｍの範囲の直径を有する。各電極シャフト６、７の外端はモリブデン箔１０、１１に接続されており、該モリブデン箔は、導体１２、１３に接続されている。点火器（図に示されない）を含むバラストは、導体１２、１３を介して電極シャフト６、７に電圧を印加する。
【００４２】
ラッピング８、９（ここでは金属ワイヤのコイルである）が、各電極シャフト６、７の周りに配置される。最も好ましくは、コイル太さの値は２５μｍ〜１２０μｍである一方で、コイルの内径は、好適には２６８〜３７８μｍである。各ラッピング８、９の横方向の移動は、電極シャフト６、７の重要な位置に配置される拘束ピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４によって拘束される。２つの拘束ピンＰ１、Ｐ２及びＰ３、Ｐ４は、ラッピング８、９の横方向移動を拘束するように各オーバーワインド８、９の両端を超えて位置するように、各電極シャフト６、７の本体から形成されている。
【００４３】
図２は、コイル８が、電極シャフト６上の拘束ピンＰ１、Ｐ２間でどのように位置決めされるかについて示す。ピンＰ１、Ｐ２は、電極シャフト６の本体から以下のような態様で形成されている。即ち、これらピンＰ１、Ｐ２の互いからの距離が、間にコイル８が楽に配置されるようにされ、また、両端における隙間が、バーナ１の動作中の加熱によって引き起こされる横方向の膨張を可能にするようにされている。ピンＰ１、Ｐ２は、電極シャフトの材料を軟化するために専用のパルス形及びエネルギーを持つレーザービームを電極シャフト６の本体に直角に当てて、次に所望の形状に成形することによって形成されている。
【００４４】
図３は、単一のピンＰ３が電極シャフト６の本体から形成された代替構造を示す。コイル８は、コイル８がピンＰ３の周りで実質的に中心合わせされ、ピンの左右に膨張することができるような態様で電極シャフト６に位置決めされる。しかし、ラッピング８の望まれない横方向の移動はピンＰ３によって防止され、その結果、コイル８は電極シャフト６に沿って移動することができない。
【００４５】
図４は、冷却後のピンチ４の領域の長手方向断面を示す。コイル８の金属は収縮し、後にはコイル８のコイルとピンチ４の石英ガラスとの間にフレキシブルな界面３が残っている。コイル８の内径Ｄｉｎｎｅｒは電極シャフトの直径Ｄｅより僅かに大きいように選択され、その結果、コイル８と電極シャフト６との間に空間１４が残される。この隙間の大きさは、好適には１５μｍ〜５０μｍであってよい。この例では、ピッチは、融解した石英ガラスがコイル８と電極シャフト６との間の空間１４に入るのを防止するのに十分小さい一方で、ランプ１の動作中にコイル８の巻きが半径方向に膨張することができるのに十分大きい。好適なコイルピッチの典型的な値は、１００〜１７５である。
【００４６】
バーナ１の動作の間、電極シャフト６が加熱するとき、熱は部分的にコイル８へ伝達され、次に該コイル８は、横方向及び径方向に自由に膨張する。電極シャフト６は、また、ピンチ４の石英ガラスに対して押し当たること無しにコイル８の領域で半径方向に膨張することができる。ラッピング８の個々の巻きは、隙間１４内では電極シャフト６の方へ半径方向に内側に、隙間３内ではピンチ４の石英ガラスの方へ半径方向に外側に、横方向に互いに向かって膨張する。
【００４７】
本発明がその好適な実施例及び変形例の形式で開示されたが、本発明の範囲から逸脱することなくこれらに対して追加の修正及び変形がなされることができることは理解されるであろう。本発明による応力減少の技術は、全ての種類のライトバーナに適用されることができる。更に、いかなるラッピング（例えばコイル又は金属箔）も、電極シャフト上の拘束ピンの間に配置されることができる。明確にするため、本願における「a」又は「an」の使用は、複数を排除するものではなく、「有する（comprising）」は、他のステップ又は要素を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例によるバーナを示す。
【図２】本発明の一実施例による拘束素子の一例と、ラッピングと、電極シャフトとを示す。
【図３】本発明の一実施例による拘束素子と、ラッピングと、電極シャフトとを示す。
【図４】本発明の一実施例によるバーナの石英ガラスピンチ内の領域の長手方向断面を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にはライトバーナに、より詳細には、高強度放電メタルハライドバーナ及びこのようなライトバーナを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電ランプは、その中で、光が、気体の特定の混合物を含む放電チャンバ（しばしば「バーナ」と称される）内に位置する２つの電極間の光アークによって生成される光源である。幾つかのアプリケーションにおいては、この種の光源は、加えて、外側バルブを有していてよい。例えばメタルハライドランプ（いわゆる高強度放電（ＨＩＤ）ランプ等）においては、気体混合物は、通常、キセノン又はアルゴン等の開始用貴ガスと、ヨウ化ナトリウム又はヨウ化スカンジウム等の１つ又は複数のメタルハライドと、随意に水銀との組合せである。光アークは、メタルハライドからの放射線、及び、水銀が用いられる場合は水銀からの放射線を有する。以下では、用語「バーナ」は、外側バルブが用いられるかどうかにかかわらず、あらゆる種類のこのような「内側」白熱電球を呼ぶのに用いられる。
【０００３】
バーナは、展性を持つのに十分高い温度まで石英ガラスを加熱して、放電チャンバとしてのガスカプセルの形成を可能にすることによって製造される。製造工程の一部は、適切な充填物を放電チャンバに導入することと、ピンチングとして知られる工程で１つ又は複数の位置においてバルブの展性ガラスを封止することによってチャンバを密封することとを有する。結果として得られる、放電チャンバの１つ又は複数の位置における石英ガラスの伸ばされて場合によっては平らにされた領域は、一般的に、ピンチ又はシールと呼ばれる。電極を同時にシール内にピンチすることによって、これら電極はバーナ内に組み込まれることができ、又は、これら電極は、溶解した石英ガラス内に押し入れられることができる。各電極の一方の内端が放電チャンバに貫入する一方で、外端は石英ガラスピンチ内に封入されており、何らかの態様で外部導体に接続されている。
【０００４】
光を発生させるために、点火器が、電極の先端の間に非常に高い電圧を加えてこれら電極間にイオン化ガスのアークを生じさせ、このアークは、密封された充填物を、充填物の非ガス部分の蒸発点まで加熱する。貴ガスは、他の成分が蒸発する前の立上りの間、若干の光出力を供給する。全蒸発が起こったら、安定な動作が、一般に短時間で到達され、メタルハライドバーナは、その完全な光出力を生じる。
【０００５】
点火工程の間、最初のうちに電極を通じて流れる電流は比較的高く、この結果、電極の温度は急速に高い値を達成する。このようにして、電極間にアークが発生することができる。達成される高温は、バーナの構成要素の熱膨張をもたらす。石英の熱膨張率が電極金属の熱膨張率と比較して非常に低いので、電極の膨張は、周囲の石英ガラスに応力を加え、最終的には石英ガラスシールのクラックにつながる可能性がある。
【０００６】
クラッキングの問題に対処するための多くの試みがなされている。例えば、電極の外端が石英ガラスピンチから現れるようにする代わりに、この外端は、石英ガラスシール内に含まれており、モリブデン箔によって外部導体に接続される。非常に細い断面のモリブデン箔は、加熱されてもほとんど膨張しないので、この箔と直接接触する石英は、達成される高温からは実質的に影響を受けない。モリブデン箔は、ピンチング工程の間、石英ガラスピンチに封入される。箔の一端は外部導体に接続している一方で、反対の端はピンチ内で電極に接続される。箔の端は、ローリング又はエッチングによって非常に薄くされ、これらのナイフエッジは、膨張するとともに、変形して、石英の中に、石英をひび割れさせることなく入り込む。このようにして、石英ガラスは、少なくともピンチの外端では、損なわれずに元の状態のままである。
【０００７】
しかし、ピンチにおける電極の周りの領域では、クラッキングは依然として発生することができ、このクラッキングは、動作中に全方向に膨張する。少なくとも、クラック及び亀裂は、金属塩及び水銀（あれば）が電極に沿って放電チャンバから拡散することを可能にする。放電容器からモリブデン接点箔への、充填ガスの構成要素のクリ―プは、モリブデン箔が剥離するという結果を生じ、この結果、バーナの使用寿命を短くする。また、放電チャンバの中の水銀及び金属塩の残量の減少は、ランプの光束の相当な減少をもたらす。これは、例えば、バーナが、一定の明るさ及び信頼性ある機能が最も重要である自動車ヘッドライトにおいて用いられるとき、特に望ましくない影響である。この問題を緩和するため、電極シャフトの周りに少なくとも部分的に金属コイルを巻き付ける（wrap）ことによって石英ガラスと電極との間の直接接触を解消するための幾つかの試みがなされている。ここで、電極のシャフトは、該シャフトがいかにして形成されたか及びこれが電極の太い部分なのか又は細い部分なのかにかかわらず、コイルを収容するのに充分な長さの、電極の実質的に円筒状の部分として定義されることができる。例えば、ヨーロッパ公開公報第１０３７２５６ Ａ１号は、電極シャフトの周りでコイル状に巻かれたワイヤを示し、ここで、このコイルは、例えば抵抗溶接によって直接固定されている。コイルは、石英ガラスピンチに含まれており、非常に熱い電極と比較的冷たい石英ガラスとの間の或る種の熱ブリッジとして動作することを目的とする。それにもかかわらず、石英ガラスと電極／ラッピング（wrapping）との熱膨張係数が非常に異なるので、この構成は、依然として、ピンチ内での追加の応力を生じる可能性があり、石英ガラスの最終的なクラッキングをもたらしてバーナの寿命を低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、動作中の熱膨張に起因するピンチ内での応力の発生が低下させられ、これにより寿命が長くなった、バーナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このために、本発明は、バーナにおいて、シールによって放電チャンバに封入された気体を含む当該放電チャンバと、一対の電極シャフトとを有し、前記電極シャフトのそれぞれは、前記シールから前記放電チャンバに部分的に貫入し、前記シールに少なくとも部分的に含まれるラッピングが、前記電極シャフトのうちの少なくとも１つの電極シャフトの周りに、遊びを持って巻き付けられ（freely wound）、当該ラッピングの移動は、前記電極シャフトの長軸に沿って位置する幾つかの拘束素子（containment element）によって拘束される、バーナを提供する。好適には、ラッピングは各電極の周りに配置される。従って、ピンチに包含される電極構造は、通常の電極シャフトだけでなく、電極シャフトに固定されていない何らかの種類のラッピングも有する。
【００１０】
従って、本発明において、バーナの動作中にクラックが石英ガラスに現れるという問題は、製造工程中電極をバーナに導入する前に、電極シャフトの周りで自由に移動可能なラッピングを導入することによって対処される。ピンチ工程の間ですら、電極シャフト上でのラッピングの実質的に自由な移動は、径方向及び軸方向の両方で許可される。これは、電極シャフト上における、ラッピングの、追加の位置決め要素の内への拘束によって達成される。この種のラッピング又は「オーバーワインド（overwind）」は、好適には、コイルの形式に製造され、以下ではコイルとも呼ばれる。それでもなお、ラッピングの他の実現形式も可能であり、例えば箔の形式が可能である。
【００１１】
シールによって封止された放電チャンバと、一対の電極シャフトとを有し、前記電極シャフトのそれぞれは、前記シールから前記放電チャンバに部分的に貫入する、バーナを製造するための適切な方法は、前記シールに少なくとも部分的に収容される、前記電極シャフトのうちの少なくとも１つの電極シャフトの周りでのラッピングの提供と、前記ラッピングを前記電極シャフトに直接固定することなく当該ラッピングの移動を拘束するために、前記電極シャフトの長軸に沿って幾つかの拘束素子を配置することとを伴う。長軸方向及び径方向における、可能な弾性及び自由度のため、石英ピンチにおける機械的応力は、このラッピングによって、例えば溶接によって電極シャフトに固定されたラッピングによる機械的応力よりも大幅に低減される。
【００１２】
製造工程の間、石英ガラスを軟化するのに必要とされる高温のため、電極及びラッピングも加熱され、その結果膨張する。シールのピンチングの後、バーナは冷却することを許可される。ラッピング及び電極の金属も、冷えると石英よりも大きく収縮するので、「フレキシブルな界面」が、金属と石英ガラスとの間に現れる。電極シャフト及びコイルの関連した加熱を伴うバーナの引き続きの動作の間、ラッピングは、長軸方向及び径方向の界面応力を最小化することが可能である。ラッピングの横方向の移動は、該ラッピングの端において、電極に沿って特定の位置に配置される拘束素子によって拘束される。製造の間、ＨＩＤガス放電ランプのための既知のピンチング及び封止工程が適用されることができる。
【００１３】
この構成の利点は、コイルが自身の長さ方向に沿ったいかなる位置においても電極シャフトに溶接されていないことから、このような溶接で起こり得るクラッキングのような、熱膨張によって引き起こされる機械応力に起因するこのようなクラッキングを消滅させるということである。他の利点は、コイルが全方向に拡大することができ、コイルの設計及び製造により高い自由度を許可するということである（例えば、コイルワイヤ直径の低減を許可し、より有利なピッチ及びコイル長さを選択する可能性を与える）。コイルワイヤ直径に対するコイル内径のアスペクト比は、現状技術において達成されることができるよりも高い比に選択されることができる。
【００１４】
従属請求項及び以下の説明は、特に有利な本発明の実施例及び特徴を開示する。
【００１５】
通常、メタルハライドバーナは上述の態様で石英ガラスから形成される。しかし、バーナは、同等に適切な異なった材料（セラミック等）から製造されることができる。以下では、簡単のため石英ガラスが参照されるが、本発明は他の適切な材料にも同等に適用可能であることが理解されるべきである。
【００１６】
本発明の特に好ましい実施例において、電極は、放電チャンバの対向する面に位置する一対の石英ガラスシールから放電チャンバに貫入していてよく、このため、これら電極は、実質的に、これら電極の共有の長軸に沿って位置する。あるいは、電極は、単一の石英ガラスシールから放電チャンバに貫入してもよい。放電チャンバの電極の端が隙間によって分離されている一方で、石英ガラスシールの電極の端は、外部電源から直接的又は間接的に導体又はリードインワイヤに取り付けられてもよい。
【００１７】
拘束素子は、バーナの製造の前に、種々の方法で形成されることができる。拘束素子は、電極シャフトの本体から形成されてよく、又は、製造工程の間に、溶解した石英ガラスに所望の位置で導入されてもよい。
【００１８】
好適な技術では、専用のパルス波形、エネルギー及び順序を有するレーザビームが、好適には実質的に直角で電極シャフトに向けられ、このため、電極シャフトの材料は、レーザビームが電極シャフトと接触する点で軟化するか又は溶解する。溶解された材料は、この動作によって発生された熱から生じるガスの流れによって、一種のピンを生じるのに所望な拘束素子の形状に形成されることができる。ここで、「ピン」は、電極シャフトの本体からのいかなる突出部（カム等）も意味することができる。これらのピンは、電極シャフトの表面上のいかなる所望の場所においても形成されることができる。
【００１９】
拘束素子の高さは、好適には、バーナの動作中に又は製造工程中に、ラッピングが電極シャフト上で該拘束素子を超えて動くことを効果的に防止することができるように選択される。拘束素子はまた、例えば適切な機械的方法を使用することによって、代替の方法によって形成されることもできる。
【００２０】
電極シャフト上での拘束素子の配置は、電極シャフトの長さ方向に沿ったラッピングの移動が、電極の長さ方向に沿った横方向にのみ拘束されるようなものである。電極の長さ方向に沿った、ラッピングの外端からずれた或る点に位置した単一の拘束ピンは、コイルを電極上のこの位置に固定するのに十分である一方で、コイルがこの位置から電極に沿って横方向に外側に自由に膨張することができるようにする可能性がある。
【００２１】
本発明の好ましい実施例において、２つのピンが、電極シャフト上で、間にラッピングが配置された状態に配置される。最も好ましくは、これらのピンは、各ピンとラッピングとの間に隙間が存在するように位置決めされる。従って、ラッピングは、バーナの動作中に、２つの拘束ピンの間の距離によって与えられる距離まで、自由に膨張する。ラッピングの膨張の量はその物理寸法、その材料特性及び動作中に得られる温度の関数であるので、ピンの間の距離は、好適にはこれらの因子によって許可される膨張に合うように選択される。この構造の１つの利点は、その単純さである。第１のピンを形成した後、ラッピングは、電極シャフト上を滑らされることができ、第２のピンが形成される間第１のピンに対して保持されることができる。第２のピンの形成が完了したら、その長軸に沿っていくらかの弾性を持つラッピング（例えばそのワイヤ直径よりも大きいピッチを持つコイル）は、解放される。
【００２２】
他の可能な構造は、ラッピングの端で、該ラッピングの移動を抑制するために複数のピンを使用することである。例えば、動作中ラッピングが電極シャフトの周りで回転したとしてもラッピングがあまり遠くに行かないことを確実にするために、２つ以上のピンがラッピングの端の周りに配置されることができる。ピンは、別個の場所で個々に形成されてもよく、又は、互いに融合してもよい。一連のピンが、電極を囲むように形成されてもよく、一種のフランジを形成するように結合されてもよい。
【００２３】
ラッピングは、好適には、高い溶解温度を有する金属、最も好ましくはタングステン、モリブデン又は合金から形成される。
【００２４】
コイルは、まず所望の寸法に形成された後に電極のシャフト上で滑らされてよい。例えば、「ポットフライヤー（pot-flyer）」、「ブレークヘッド（break head）」等の既知の技術を用いることによって、タングステンコイルは、まずモリブデン担体上に形成される。コイリングの後、コイルワイヤから応力を解放するために熱処理が適用され、次に該コイルワイヤは例えばワイヤ切断によってその最終長さに切断される。このワイヤ切断技術は、コイルの端で内側コイル直径が維持されることを保証するための高い切断品質を達成する。ワイヤ切断の後、内側モリブデン担体は、標準的な既知の方法を用いてエッチングされることができる。
【００２５】
同等に、コイルは、例えば「コイリングオンニードル（coiling-on-needle）」又は「コイリングオンロッド（coiling-on-rod）」技術を用いることによって、電極のシャフトの周りにワイヤを直接巻きつけることによって形成されることができる。
【００２６】
コイル及び適切な拘束素子は、電極に沿ったいかなる位置にも配置されることができる。例えば、ラッピングは、電極とともに放電チャンバに或る程度まで貫入することができ、又は、ラッピングの石英ガラスピンチ内の端がモリブデン箔上で延在する一方で、他方の端は依然として電極に沿って横方向に自由に移動することができる。しかし、特に有利な構成において、コイルは、モリブデン箔に固定されることなく石英ガラスシール内に完全に包含まれ、ピンチの領域中で電極に沿って横方向に自由に移動するように位置する。この構成の重要な利点は、ピンチ内の隙間が放電チャンバに近い領域で発生することが防止され、従って、メタルハライド又は（あれば）水銀の電極に沿った移動を妨げるということである。他の利点は、コイルは横方向に自由に移動することができるので、コイルはピンチ内のガラスの応力に起因するクラッキングをもたらすようないかなる応力も受けないということである。
【００２７】
ワイヤ太さ又は直径、コイルの巻き数、ピッチ、内側及び外側ラッピング直径等のラッピングの好適な物理寸法は、用いられる金属の材料特性及び熱膨張の係数によってかなりの程度まで決定されることができる。ワイヤが径方向に自由に膨張することができるようにピッチ及びワイヤ直径を選択することが望ましい。コイルのピッチは、コイルの隣接した巻きの中心間の距離をワイヤの直径で割り、１００で乗じたものと定義される。コイルのピッチが１００であるということは、コイルが、該コイルの隣接した巻きが互いに接触するように巻かれていることを意味する。隣接したターンの間の距離がワイヤの直径の５倍であるコイルについては、ピッチは５００と算出される。ラッピングの寸法を選択する他の因子は、粘性等のガラスの材料特性によって決定され得る。例えば、ラッピングのピッチは、好適には、石英ガラスシールのピンチングの最中に、溶融した粘性の石英ガラスが、ラッピングの内径と電極シャフトとの間の空間に入ることができないように選択される。好適には、ラッピングのピッチは、コイルの巻きの間の石英ガラスの最適な充填の程度を可能にする。
【００２８】
製造工程の間、石英ガラスは加熱され、これは、電極及びラッピングの間接的な加熱及び関連した膨張をもたらす。放電チャンバを封止し、電極をピンチングし、シールをラッピングした後、石英ガラスは再び冷却されることができる。しかし、電極の金属及びラッピングも、冷却とともに縮小し、このため、ピンチとラッピングの石英ガラスとの間に、フレキシブルな界面（端においては小さな隙間になっている）が現れる。このフレキシブルな界面によって、ラッピングが、バーナの動作の最中に、半径方向に外側に膨張することができることになる。
【００２９】
ラッピングの内径と電極シャフトとの間の隙間は、好適には、電極シャフトに沿ったラッピングの移動が阻害されないように選択される。本発明の有利な実施例において、電極シャフトとラッピングとの間にわずかな隙間があるように、ラッピングの内径Ｄｉｎｎｅｒは、電極シャフトの直径Ｄｅより僅かに大きくなるように選択される。隙間の大きさの下限は、電極上でのラッピングの取付けの最中に発生する摩擦によって決定される。過大な摩擦は、ラッピングに損傷を与える結果となる。隙間の大きさの上限値は拘束ピンの高さによって決定され、この高さは、電極シャフトの厚みに依存する。ラッピングの端は、ラッピングが電極シャフトからずれず、電極シャフトの周り全部で僅かな隙間が維持されることを保証するために、内側に少し曲げられることができる。これにより、電極シャフトの表面に対して過度に押し付けられること無しにラッピングの材料が径方向に内側に膨張することができる。
【００３０】
寸法の値の好適な範囲は以下に示される：
【００３１】
電極シャフトＤｅの直径は、好適には１００μｍ〜１１８０μｍであり、より好適には２５０μｍ〜５００μｍである。
【００３２】
コイルワイヤ直径Ｄｗは、好適には１５μｍ〜５００μｍであり、より好適には２５μｍ〜１２０μｍである。
【００３３】
コイル内径Ｄｉｎｎｅｒは、好適には１１２μｍ〜１２５０μｍであり、より好適には２６８μｍ〜３７８μｍである。
【００３４】
コイルのピッチは、好適には１００μｍ〜５００μｍであり、より好適には１１０μｍ〜１７５μｍである。
【００３５】
電極シャフトとラッピングとの間の隙間は、好適には５μｍ〜２００μｍであり、より好適には１５μｍ〜５０μｍである。
【００３６】
拘束ピンの高さは、好適には、電極シャフト直径とラッピング内径との間の差より大きく、ラッピング厚の１．５倍プラス電極シャフト直径とラッピング内径との間の差より小さく、より好適には、ラッピング厚の半分に電極シャフト直径とラッピング内径との間の差を加えたものに等しい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の他の目的及び特徴は、添付の図面とともに考慮される以下の詳細な説明から明らかになる。しかし、これらの図面は、説明のみを意図されたものであり、本発明の画定のためのものではないことが理解される。
【００３８】
図面中、類似の参照記号は同一素子を示す。
【００３９】
図中の物体の寸法は、明確さのために選択され、実際の相対寸法を必ずしも反映してはいない。
【００４０】
図１は、例えば自動車ヘッドライトにおいて用いられる種類の高強度放電メタルハライドバーナ１を示す。バーナ１は、石英ガラスから形成され、上述のとおり、ガラスを溶融段階まで加熱して所望の形状に鋳造することによって製造される。放電チャンバ２は、鋳造され、気体の特定の混合物で満たされる。この例では、充填物は、特定の温度より上まで加熱されると強い白色光照射を放つ水銀と、キセノン又はアルゴン等の加圧された開始用気体と、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化スカンジウム等のメタルハライド又は金属塩とを有する。メタルハライドの選択は、光の色に影響する一方で、貴ガスは、点火の最中に電極シャフト６、７間の電圧差によってイオン化されるときに、電極シャフト６、７間で明るいアークが発生することを可能にし、メタルハライドを蒸発点まで加熱する。
【００４１】
電極シャフト６、７は、共有の長軸に沿うように配置され、これらの内端は放電チャンバ２内で互いに面し、これらの外端は石英ガラスピンチ４、５内に密封される。このような電極シャフト６、７は、好適には２５０μｍ〜５００μｍの範囲の直径を有する。各電極シャフト６、７の外端はモリブデン箔１０、１１に接続されており、該モリブデン箔は、導体１２、１３に接続されている。点火器（図に示されない）を含むバラストは、導体１２、１３を介して電極シャフト６、７に電圧を印加する。
【００４２】
ラッピング８、９（ここでは金属ワイヤのコイルである）が、各電極シャフト６、７の周りに配置される。最も好ましくは、コイル太さの値は２５μｍ〜１２０μｍである一方で、コイルの内径は、好適には２６８〜３７８μｍである。各ラッピング８、９の横方向の移動は、電極シャフト６、７の重要な位置に配置される拘束ピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４によって拘束される。２つの拘束ピンＰ１、Ｐ２及びＰ３、Ｐ４は、ラッピング８、９の横方向移動を拘束するように各オーバーワインド８、９の両端を超えて位置するように、各電極シャフト６、７の本体から形成されている。
【００４３】
図２は、コイル８が、電極シャフト６上の拘束ピンＰ１、Ｐ２間でどのように位置決めされるかについて示す。ピンＰ１、Ｐ２は、電極シャフト６の本体から以下のような態様で形成されている。即ち、これらピンＰ１、Ｐ２の互いからの距離が、間にコイル８が楽に配置されるようにされ、また、両端における隙間が、バーナ１の動作中の加熱によって引き起こされる横方向の膨張を可能にするようにされている。ピンＰ１、Ｐ２は、電極シャフトの材料を軟化するために専用のパルス形及びエネルギーを持つレーザービームを電極シャフト６の本体に直角に当てて、次に所望の形状に成形することによって形成されている。
【００４４】
図３は、単一のピンＰ３が電極シャフト６の本体から形成された代替構造を示す。コイル８は、コイル８がピンＰ３の周りで実質的に中心合わせされ、ピンの左右に膨張することができるような態様で電極シャフト６に位置決めされる。しかし、ラッピング８の望まれない横方向の移動はピンＰ３によって防止され、その結果、コイル８は電極シャフト６に沿って移動することができない。
【００４５】
図４は、冷却後のピンチ４の領域の長手方向断面を示す。コイル８の金属は収縮し、後にはコイル８のコイルとピンチ４の石英ガラスとの間にフレキシブルな界面３が残っている。コイル８の内径Ｄｉｎｎｅｒは電極シャフトの直径Ｄｅより僅かに大きいように選択され、その結果、コイル８と電極シャフト６との間に空間１４が残される。この隙間の大きさは、好適には１５μｍ〜５０μｍであってよい。この例では、ピッチは、融解した石英ガラスがコイル８と電極シャフト６との間の空間１４に入るのを防止するのに十分小さい一方で、ランプ１の動作中にコイル８の巻きが半径方向に膨張することができるのに十分大きい。好適なコイルピッチの典型的な値は、１００〜１７５である。
【００４６】
バーナ１の動作の間、電極シャフト６が加熱するとき、熱は部分的にコイル８へ伝達され、次に該コイル８は、横方向及び径方向に自由に膨張する。電極シャフト６は、また、ピンチ４の石英ガラスに対して押し当たること無しにコイル８の領域で半径方向に膨張することができる。ラッピング８の個々の巻きは、隙間１４内では電極シャフト６の方へ半径方向に内側に、隙間３内ではピンチ４の石英ガラスの方へ半径方向に外側に、横方向に互いに向かって膨張する。
【００４７】
本発明がその好適な実施例及び変形例の形式で開示されたが、本発明の範囲から逸脱することなくこれらに対して追加の修正及び変形がなされることができることは理解されるであろう。本発明による応力減少の技術は、全ての種類のライトバーナに適用されることができる。更に、いかなるラッピング（例えばコイル又は金属箔）も、電極シャフト上の拘束ピンの間に配置されることができる。明確にするため、本願における「a」又は「an」の使用は、複数を排除するものではなく、「有する（comprising）」は、他のステップ又は要素を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例によるバーナを示す。
【図２】本発明の一実施例による拘束素子の一例と、ラッピングと、電極シャフトとを示す。
【図３】本発明の一実施例による拘束素子と、ラッピングと、電極シャフトとを示す。
【図４】本発明の一実施例によるバーナの石英ガラスピンチ内の領域の長手方向断面を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライトバーナにおいて、−シールによって放電チャンバに封入された気体を含む当該放電チャンバと、−一対の電極シャフトとを有し、前記電極シャフトのそれぞれは、前記シールから前記放電チャンバに部分的に貫入し、前記シールに少なくとも部分的に収容されるラッピングが、前記電極シャフトのうちの少なくとも１つの電極シャフトの周りに、遊びを持って巻き付けられ、当該ラッピングの移動は、前記電極シャフトの長軸に沿って位置する幾つかの拘束素子によって拘束される、ライトバーナ。
【請求項２】
請求項１に記載のバーナにおいて、前記拘束素子は、前記電極シャフトの長さ方向に沿って特定の位置で取り付けられる拘束ピンを有する、バーナ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバーナにおいて、前記拘束ピンは、前記電極シャフトの本体から成形される、バーナ。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載のバーナにおいて、前記ラッピングは、石英ガラスである前記シールに完全に収容される、バーナ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のバーナにおいて、前記ラッピングと前記電極シャフトとの間に僅かな隙間が存在する、バーナ。
【請求項６】
バーナを製造するための方法において、前記バーナは、シールによって封止された放電チャンバと、一対の電極シャフトとを有し、前記電極シャフトのそれぞれは、前記シールから前記放電チャンバに部分的に貫入し、前記シールに少なくとも部分的に収容されるラッピングが、前記電極シャフトのうちの少なくとも１つの電極シャフトの周りに、遊びを持って巻き付けられ、幾つかの拘束素子が、前記ラッピングの移動を拘束するように前記電極シャフトの長軸に沿って位置する、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記ラッピングは、前記電極シャフトの周りに直接巻き付けられる、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、前記ラッピングは、前記電極シャフトの周りに配置される前にまず巻かれる、方法。
【請求項９】
請求項６、７又は８に記載の方法において、前記拘束素子は前記電極シャフトの本体から形成される、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記電極シャフトにレーザビームが当てられ、これにより、前記電極シャフトの材料は、前記レーザビームと当該電極シャフトとの接触の点で軟化されるか又は溶融されて、前記拘束素子を形成する、方法。
【請求項１】
ライトバーナにおいて、−シールによって放電チャンバに封入された気体を含む当該放電チャンバと、−一対の電極シャフトとを有し、前記電極シャフトのそれぞれは、前記シールから前記放電チャンバに部分的に貫入し、前記シールに少なくとも部分的に収容されるラッピングが、前記電極シャフトのうちの少なくとも１つの電極シャフトの周りに、遊びを持って巻き付けられ、当該ラッピングの移動は、前記電極シャフトの長軸に沿って位置する幾つかの拘束素子によって拘束される、ライトバーナ。
【請求項２】
請求項１に記載のバーナにおいて、前記拘束素子は、前記電極シャフトの長さ方向に沿って特定の位置で取り付けられる拘束ピンを有する、バーナ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバーナにおいて、前記拘束ピンは、前記電極シャフトの本体から成形される、バーナ。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載のバーナにおいて、前記ラッピングは、石英ガラスである前記シールに完全に収容される、バーナ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のバーナにおいて、前記ラッピングと前記電極シャフトとの間に僅かな隙間が存在する、バーナ。
【請求項６】
バーナを製造するための方法において、前記バーナは、シールによって封止された放電チャンバと、一対の電極シャフトとを有し、前記電極シャフトのそれぞれは、前記シールから前記放電チャンバに部分的に貫入し、前記シールに少なくとも部分的に収容されるラッピングが、前記電極シャフトのうちの少なくとも１つの電極シャフトの周りに、遊びを持って巻き付けられ、幾つかの拘束素子が、前記ラッピングの移動を拘束するように前記電極シャフトの長軸に沿って位置する、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記ラッピングは、前記電極シャフトの周りに直接巻き付けられる、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、前記ラッピングは、前記電極シャフトの周りに配置される前にまず巻かれる、方法。
【請求項９】
請求項６、７又は８に記載の方法において、前記拘束素子は前記電極シャフトの本体から形成される、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記電極シャフトにレーザビームが当てられ、これにより、前記電極シャフトの材料は、前記レーザビームと当該電極シャフトとの接触の点で軟化されるか又は溶融されて、前記拘束素子を形成する、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００７−５３１２３０（Ｐ２００７−５３１２３０Ａ）
【公表日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０５６９９（Ｐ２００７−５０５６９９）
【出願日】平成１７年３月２３日（２００５．３．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５０９９６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９６３３４
【国際公開日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２３日（２００５．３．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５０９９６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９６３３４
【国際公開日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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