自動車用放電バルブ
【課題】発光管の最冷点を放電発光室側に移動させて電極棒基端部周辺の微小隙間に金属ハロゲン化物が溜まることを抑制し、放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量の減少を防ぐ放電バルブを提供する。
【解決手段】放電電極15が対設され発光物質と始動用希ガスが封入された放電発光室sをセラミック管12内に設けた発光管を備え、放電発光室sに連通する管端部の細孔13に金属パイプ14を接合し、パイプ14に挿通し先端部を放電発光室s内に突出させ後端部をパイプ14に接合した放電バルブで、細孔13内のパイプ14先端から放電発光室s間に凹部１７を周設し、最冷点が凹部１７内となって微小隙間16内に金属ハロゲン化物が溜まらないため放電発光に寄与する金属ハロゲン化物が減らず、所望の光束が得られる。
【解決手段】放電電極15が対設され発光物質と始動用希ガスが封入された放電発光室sをセラミック管12内に設けた発光管を備え、放電発光室sに連通する管端部の細孔13に金属パイプ14を接合し、パイプ14に挿通し先端部を放電発光室s内に突出させ後端部をパイプ14に接合した放電バルブで、細孔13内のパイプ14先端から放電発光室s間に凹部１７を周設し、最冷点が凹部１７内となって微小隙間16内に金属ハロゲン化物が溜まらないため放電発光に寄与する金属ハロゲン化物が減らず、所望の光束が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック管の内部に放電電極が対設されかつ発光物質等（金属ハロゲン化物等）が始動用希ガスとともに封入された発光管を備えた自動車用放電バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用前照灯の光源としては、ガラス製発光管を備えた放電バルブが一般的であるが、ガラス管に封入されている金属ハロゲン化物によりガラス管の腐食が進み、黒化や失透現象が現れて適正な配光が得られず、寿命もそれほど長いものでもないという問題があった。
【０００３】
そこで、近年では特許文献１（図９参照）に示すように、放電電極を対設し発光物質を始動用希ガスとともに封入した放電発光室ｓをもつセラミック製発光管を備えた放電バルブが提案されている。即ち、発光管は、セラミック管２００両端部の細孔２０１にモリブデンパイプ２１２がメタライズ接合され、セラミック管２００（の放電発光室ｓ）内にその先端部が突出するようにモリブデンパイプ２１２内に挿通した電極棒２１４の後端部を、セラミック管２００から突出するモリブデンパイプ２１２後端部に接合（溶接）することで、セラミック管２００の両端部（放電発光室ｓに連通する細２０１）が封止された構造となっている。符号２１６は、セラミック管２００端部に突出するモリブデンパイプ２１２に接続されたリード線である。セラミック管２００は金属ハロゲン化物に対して安定であることから、セラミック製発光管は、ガラス製発光管に比べて寿命が長いというものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６２９７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、セラミック製発光管は、セラミック管２００にメタライズ接合されたモリブデンパイプ２１２内に電極２１４を挿通して組み立てるため、またセラミック管２００両端の封止部に発生する熱応力を吸収するため、電極棒２１４とモリブデンパイプ２１２間には例えば２５μｍ程度の微小隙間２１５が形成されている。一方、モリブデンパイプ２１２および電極棒２１４は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管の最冷点（放電発光室ｓ連通部における最冷点）は、電極棒２１４とモリブデンパイプ２１２間の微小隙間２１５の奥の方（放電発光室ｓから遠い方）となる。このため、発光管の点灯中に、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物が最冷点となる微小隙２１５の奥の方に、蒸気として、あるいは液体や固体状に溜まったままに保持され、それだけ放電発光に実質的に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少して、所望の光束が得られないという問題が発生した。
【０００６】
そこで発明者は、封入金属ハロゲン化物が微小隙間２１５内に溜まらないようにするには、点灯中の発光管の最冷点位置を発光管の端部から放電発光室ｓ側に移動させればよいと考えた。そして、図１０に示すように、モリブデンパイプ２１２の細孔２０１内への挿入量を従来よりも浅くするとともに、細孔２０１内周面におけるモリブデンパイプ２１２先端部と放電発光室ｓとの間に凹溝２１７を周設したところ、発光管の最冷点位置が放電発光室Ｓ側に移動し、封入金属ハロゲン化物が微小隙間２１５内に溜まらないことが確認された。
【０００７】
また、セラミック製発光管としては、セラミック管２００両端部の細孔２０１に電極棒２１４を微小隙間を介して挿通し、セラミック管２００両端部から突出する電極棒２１４の突出部をセラミック管２００端部にガラス溶着するフリットシール構造（図示せず）も知られているが、このフリットシール構造の発光管においても、細孔２０１内周面における放電発光室ｓ寄りに凹溝２１７を周設したところ、発光管の最冷点位置が放電発光室ｓ側に移動し、封入金属ハロゲン化物が微小隙間内に溜まらないことが確認された。そこで、発明者は、この度の出願するに至ったものである。
【０００８】
本発明は前記従来技術の問題点および発明者の前記した知見に基づいてなされたもので、その目的は、発光管の端部にあった最冷点を放電発光室側に移動させることで、細孔内に挿通されている電極棒基端部周辺の微小隙間に金属ハロゲン化物が溜まることが抑制されて、放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することのない自動車用放電バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に係る自動車用放電バルブにおいては、放電電極が対設されかつ発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室をセラミック管の長手方向中央部に設けたセラミック製発光管を備えた放電バルブにおいて、前記放電発光室に連通する前記セラミック管両端部の細孔に金属パイプが接合され、前記金属パイプに挿通されその先端部が前記放電発光室内に突出する電極棒の後端部が前記金属パイプに接合された放電バルブであって、
前記細孔の前記金属パイプ先端から前記放電発光室側の開口縁部間に凹部を周設するように構成した。
【００１０】
（作用）金属パイプおよび電極棒は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管内の最冷点（放電発光室連通部における最冷点）は、一般に、発光管の端部である電極棒と金属パイプ間の微小隙間の奥の方（放電発光室から遠い方、セラミック管の端部側）にある。しかし、熱伝導率のよい金属パイプは細孔の放電発光室への開口位置までは挿入されておらず、さらに細孔の金属パイプ先端から放電発光室間には凹部が周設されている。このため、凹部内には、金属パイプを介した熱および電極棒の輻射熱のそれぞれが伝達され難く、この凹部内が最冷点となる。即ち、発光管内の最冷点が発光管の端部から放電発光室側に移動している。
【００１１】
この結果、放電発光室に封入されている金属ハロゲン化物は、最冷点となる凹部に保持される（溜まる）ことはあっても、従来構造のように、電極棒と金属パイプ間の微小隙間内に保持される（溜まる）ことはない。そして、凹部の形成されている空間は、電極棒と金属パイプ間の微小隙間に比べて十分に広くて、しかも放電発光室に近いので、凹部内に溜まった蒸気，液体または固体状の金属ハロゲン化物は、高温となった放電発光室にスムーズに移動できることから、凹部内に溜まったままということもない。
【００１２】
請求項２においては、請求項１に記載の自動車用放電バルブにおいて、前記金属パイプの前記セラミック管から突出する領域および前記電極棒との接合部を断熱材で覆うように構成した。
【００１３】
金属パイプのセラミック管から突出する領域および電極棒との接合部を覆う断熱材としては、例えば、金属パイプのセラミック管から突出する領域および電極棒との接合部にセラミック製のキャップを被着一体化したり、金属パイプのセラミック管から突出する領域および電極棒との接合部にセラミックス（アルミナ）等の断熱性膜を塗布する構成が考えられる。
【００１４】
（作用）断熱材で覆われた発光管（金属パイプおよび電極棒との接合部）からの放熱量が減少し、発光管内の最冷点位置が放電発光室側に移動して、確実に凹部内が最冷点となる。即ち、発光管内の最冷点が端部から放電発光室側に確実に移動している。
【００１５】
請求項３に係る自動車用放電バルブにおいては、放電電極が対設されかつ発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室をセラミック管の長手方向中央部に設けた発光管を備えた放電バルブにおいて、前記放電発光室に連通する前記セラミック管両端部の細孔に挿通されその先端部が前記放電発光室内に突出する電極棒の後端部が前記細孔の外部開口周縁部に接合された放電バルブであって、
前記細孔の前記放電発光室寄りに凹部を周設するようにした。
（作用）電極棒は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管内の最冷点（放電発光室連通部における最冷点）は、一般に、発光管の端部である細孔と電極棒間の微小隙間の奥の方（放電発光室から遠い方、セラミック管の端部側）にある。しかし、細孔の放電発光室寄りには凹部が周設されて、電極棒から離間する分、凹部内には電極棒の輻射熱が伝達され難く、この凹部内が最冷点となる。即ち、発光管内の最冷点が発光管の端部から放電発光室側に移動している。
【００１６】
この結果、放電発光室に封入されている金属ハロゲン化物は、最冷点となる凹部に保持される（溜まる）ことはあっても、細孔と電極棒間の微小隙間内に保持される（溜まる）ことはない。そして、凹部の形成されている空間は、放電発光室に近いので、凹部内に溜まった蒸気，液体または固体状の金属ハロゲン化物は、高温となった放電発光室にスムーズに移動できることから、凹部内に溜まったままということもない。
【００１７】
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用放電バルブにおいて、前記電極棒を、先端側の径の小さいタングステン電極棒を後端側の径の大きいモリブデン棒に同軸状に溶接して構成し、前記凹部を該溶接部近傍に設けるように構成した。
【００１８】
（作用）発光管内の最冷点となる凹部内の温度は、凹部を放熱性がよい発光管の端部側（高温となる放電発光室から遠い側）に位置させるほど低くなるので、凹部を放電発光室からある程度は遠ざけた方がよい。また、細孔とタングステン電極棒間の隙間は、細孔とモリブデン棒間の隙間に比べると大きく、しかも放電発光室に近いので、金属ハロゲン化物が溜まるにしても、溜まった金属ハロゲン化物はスムーズに放電発光室に移動できる。したがって、タングステン電極棒とモリブデン棒との溶接部近傍に凹部を設けることで、凹部内が確実に発光管内の最冷点となって、請求項４を請求項１または２に適用した場合は、モリブデン棒と金属パイプ間の微小隙間に金属ハロゲン化物が溜まることがさらに抑制され、請求項４を請求項３に適用した場合は、モリブデン棒と細孔間の微小隙間に金属ハロゲン化物が溜まることがさらに抑制される。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る自動車用放電バルブによれば、発光管内の最冷点が細孔の放電発光室寄りに設けた凹部内に移動し、電極棒と金属パイプ間の微小隙間内に封入金属ハロゲン化物が溜まることが原因で放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがないので、所望の光束が長期にわたり保証される。
【００２０】
請求項２によれば、発光管の端部側における放熱作用が抑制される分、発光管の最冷点が確実の放電発光室寄りに設けた凹部に移動して、電極棒と金属パイプ間の微小隙間内に封入金属ハロゲン化物が溜まって放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することが一層なくなるので、所望の光束がより長期にわたり保証される。
【００２１】
請求項３に係る自動車用放電バルブよれば、発光管内の最冷点が細孔の放電発光室寄りに設けた凹部内に移動し、電極棒と細孔間の微小隙間内に封入金属ハロゲン化物が溜まることが原因で放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがないので、所望の光束が長期にわたり保証される。
【００２２】
請求項４によれば、凹部内がより確実に発光管内の最冷点になって、電極棒基端部周りの微小隙間内に金属ハロゲン化物が溜まることが原因で放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがさらに一層なくなるので、所望の光束がさらに長期にわたり保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２４】
図１〜図５は請求項１に係る発明の第１の実施例を示すもので、図１は同発明の第１の実施例である放電バルブを光源とする自動車用前照灯の正面図、図２は同前照灯の鉛直縦断面図（図１に示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）、図３は同放電バルブの要部である発光管の拡大鉛直縦断面図、図４は発光管の横断面図（図３に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図）、図５は発光管本体の拡大鉛直縦断面図である。
【００２５】
これらの図において、符号８０は、前面側が開口する容器状の自動車用前照灯のランプボディで、その前面開口部に透明な前面カバー９０が組み付けられて灯室Ｓが画成され、灯室Ｓ内には、後頂部のバルブ挿着孔１０２に放電バルブＶ１を挿着したリフレクター１００が収容されている。リフレクター１００の内側には、アルミ蒸着された有効反射面１０１ａ、１０１ｂが形成され、有効反射面１０１ａ、１０１ｂは、曲面形状が異なる複数の配光制御用ステップ（多重反射面）で構成され、バルブＶ１の発光がリフレクター１００（の有効反射面１０１ａ、１０１ｂ）で反射されて前方に照射されることで、前照灯の所定の配光パターンが形成される。
【００２６】
また、リフレクター１００とランプボディ８０間には、図１に示すように、１個の玉継手構造のエイミング支点Ｅ０と、２本のエイミングスクリューＥ１，Ｅ２で構成したエイミング機構Ｅが介装されて、リフレクター１００（前照灯）の光軸Ｌを水平傾動軸Ｌｘ，鉛直傾動軸Ｌｙ周りにそれぞれ傾動（前照灯の光軸Ｌをエイミング調整）できるように構成されている。
【００２７】
符号３０は、リフレクタ１００のバルブ挿着孔１０２に係合する焦点リング３４が外周に設けられたＰＰＳ樹脂からなる絶縁性ベースで、この絶縁性ベース３０の前方には、ベース３０から前方に延出する通電路である金属製リードサポート３６と、ベース３０の前面に固定された金属製支持部材６０とによって、発光管１０Ａが固定支持されて、放電バルブＶ１が構成されている。
【００２８】
即ち、発光管１０Ａの前端部から導出するリード線１８ａが、絶縁性ベース３０から延出するリードサポート３６の折曲された先端部にスポット溶接により固定されることで、発光管１０Ａの前端部がリードサポート３６の折曲された先端部に担持されている。一方、発光管１０Ａの後端部から導出するリード線１８ｂが、絶縁性ベース３０後端部に設けられた端子４７に接続されるとともに、発光管１０Ａの後端部が、絶縁性ベース３０の前面に固定された金属製支持部材６０で把持された構造となっている。
【００２９】
絶縁性ベース３０の前端部には凹部３２が設けられ、この凹部３２内に発光管１０Ａの後端部が収容保持されている。そして、絶縁性ベース３０の後端部には、後方に延出する円筒形状外筒部４２で囲まれた円柱形状ボス４３が形成され、外筒部４２の付け根部外周には、リードサポート３６に接続された円筒形状のベルト型端子４４が固定一体化され、ボス４３には、後端側リード線１８ｂが接続されたキャップ型端子４７が被着一体化されている。
【００３０】
発光管１０Ａは、図３に示すように、棒状電極１５，１５が対設されかつ金属ハロゲン化物等の発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室ｓをもつ発光管本体１１Ａと、発光管本体１１Ａを覆う円筒型の紫外線遮蔽用シュラウドガラスと２０とが一体化されて構成されている。発光管本体１１Ａの前後端部からは、放電発光室ｓ内に突出する棒状電極１５，１５に電気的に接続されたリード線１８ａ，１８ｂが導出し、これらのリード線１８ａ，１８ｂに紫外線遮蔽用のシュラウドガラス２０がシール（封着）されることで、発光管本体１１Ａとシュラウドガラス２０が一体化されている。符号２２は、シュラウドガラス２０の縮径されたシール部を示す。
【００３１】
発光管本体１１Ａは、円筒形状の透光性セラミック管１２で構成されており、セラミック管１２の長手方向中央部に、放電発光室ｓを画成する放電発光部１２ａが形成され、括れ部１２ｂを隔てたセラミック管１２の両端部１２ｃには、放電発光部１２ａの放電発光室ｓに連通する細孔１３が形成されている。
【００３２】
細孔１３の端部側開口寄りには、モリブデンパイプ１４がメタライズ接合により固定されて、セラミック管１２の端部からモリブデンパイプ１４が突出している。モリブデンパイプ１４内に挿通されてその先端部が放電発光室ｓ内に突出する棒状電極１５は、その後端部がモリブデンパイプ１４突出端部に溶着（接合）されることで、セラミック管１２に一体化されるとともに、金属ハロゲン化物等の発光物質が始動用希ガスとともに封入されている放電発光室ｓに連通する細孔１３が封止されている。符号１４ａはレーザ溶接部である。
【００３３】
棒状電極１５は、先端側の細いタングステン電極棒１５ａと基端部側の太いモリブデン棒１５ｂとが同軸状に接合一体化されたもので、モリブデンパイプ１４と棒状電極１５（のモリブデン棒１５ｂ）間には、棒状電極１５を挿通できるように、またセラミック管１２両端に発生する熱応力を吸収できるように、２５μｍ程度の微小隙間１６が形成されている。セラミック管１２から突出するモリブデンパイプ１４には、リード線１８ａ，１８ｂの先端屈曲部が溶接により固定されて、リード線１８ａ，１８ｂと棒状電極１５，１５とが同一軸状に配置されている（図３，５参照）。
【００３４】
また、セラミック管１２両端部に形成されている細孔１３内のモリブデンパイプ１４挿入先端部近傍位置には、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物がモリブデンパイプ１４と棒状電極１５間の微小隙間１６に溜まってしまって放電発光に実質的に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することを抑制するための凹部である凹溝１７が周設されている。
【００３５】
即ち、モリブデンパイプ１４および棒状電極１５は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管本体１１Ａ内の最冷点（放電発光室ｓ連通部における最冷点）は、一般に、発光管本体１１Ａの端部である棒状電極１５とモリブデンパイプ１４間の微小隙間１６の奥の方（放電発光室ｓから遠い方、セラミック管１２の端部側）にある。しかし、熱伝導率のよいモリブデンパイプ１４は細孔１３の放電発光室ｓへの開口位置までは挿入されておらず、さらに細孔１３のモリブデンパイプ１４先端位置近傍に凹溝１７が周設されていることで、凹溝１７内には、モリブデンパイプ１４を介した熱および棒状電極１５の輻射熱のそれぞれが伝達され難く、この凹溝１７内が最冷点となる。換言すれば、発光管１０Ａ内の最冷点が発光管１０Ａの端部から放電発光室ｓ側の凹溝１７内に移動している。
【００３６】
このため、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物は、最冷点となる凹溝１７に保持される（溜まる）ことはあっても、従来構造のように、棒状電極１５とモリブデンパイプ１４間の微小隙間１６内に保持される（溜まる）ことはない。そして、凹溝１７の形成されている空間（棒状電極１５と細孔１３間の隙間）は、棒状電極１５とモリブデンパイプ１４間の微小隙間１６に比べて十分に広くて、しかも放電発光室ｓに近いので、凹溝１７内に溜まった蒸気，液体または固体状の金属ハロゲン化物は、高温となった放電発光室ｓにスムーズに移動できることから、凹溝１７内に溜まったままということもない。
【００３７】
したがって、本実施例に示す放電バルブ（の発光管本体１１Ａ）では、長期の使用によっても放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがなく、所望の光束が長期にわたり保証される。
【００３８】
なお、微小隙間１６が狭ければ狭いほど、封入されている金属ハロゲン化物が微小隙間１６に侵入し難いので、望ましいが、セラミック管１２（の細孔１３）および棒状電極１５外径には製造上の誤差があるため、微小隙間１６は、２０μｍ以下にはできない。
【００３９】
図６は請求項１に係る発明の第２の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【００４０】
前記した第１の実施例では、発光管本体１１Ａ（セラミック管１２）内の最冷点となる凹溝１７が細孔１３のモリブデンパイプ１４先端位置近傍に設けられているが、この第２の実施例では、モリブデンパイプ１４先端位置よりも放電発光室ｓに近い、先端側の細いタングステン電極棒１５ａと基端部側の太いモリブデン棒１５ｂとの接合部近傍に、発光管本体１１Ｂ（セラミック管１２Ｂ）内の最冷点となる凹溝１７が設けられている。
【００４１】
このため、凹溝１７が開口する細孔１３とタングステン電極棒１５ａ間の隙間は、細孔１３とモリブデン棒１５ｂ間の隙間に比べると大きく、しかも放電発光室ｓに近いので、それだけ金属ハロゲン化物が微小隙間１６に溜まり難いし、最冷点となる凹溝１７内に金属ハロゲン化物が溜まるにしても、溜まった金属ハロゲン化物は第１の実施例よりもスムーズに放電発光室ｓに移動できるので、点灯中の光束の変化が少ない。
【００４２】
その他は、前記した第１の実施例と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００４３】
図７は請求項１に係る発明の第３の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【００４４】
この第３の実施例の発光管本体１１Ｃでは、第１の実施例の発光管本体１１Ａ（セラミック管１２）の端部１２ｃから突出するモリブデンパイプ１４および溶着部１４ａに、セラミック製の断熱キャップ１７０が被着一体化されて、発光管本体１１Ｃの端部にある最冷点位置が確実に細孔１３内の放電発光室ｓ寄りの凹部１７内となって、モリブデンパイプ１４と棒状電極１５間の微小隙間１６内に封入金属ハロゲン化物が溜まることがより一層抑制されて、所望の光束が長期にわたり保証されている。
【００４５】
即ち、断熱キャップ１７０で覆われたモリブデンパイプ１４および溶着部１４ａからの放熱量が減少するため、セラミック管１２Ｃの端部１２ｃに熱がこもり、それだけ発光管本体１１Ｃの端部にあった最冷点の放電発光室ｓ側への移動が促進され、発光管本体１１Ｃの端部にある最冷点位置が確実に細孔１３の凹溝１７内となって、モリブデンパイプ１４と棒状電極１５間の微小隙間１６内に封入金属ハロゲン化物が溜まることが第１，第２の実施例以上に抑制されている。
【００４６】
なお、この第３の実施例において、セラミック製の断熱キャップ１７０代えて、モリブデンパイプ１４のセラミック管１２から突出する領域および溶着部１４ａに、セラミックス（アルミナ）等の断熱性塗膜を塗布するようにしてもよい。
図８は請求項３に係る発明の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【００４７】
前記した３つの実施例は、セラミック管１２（１２Ｂ，１２Ｃ）の細孔１３にメタライズ接合されたモリブデンパイプ１４を介して棒状電極１５がセラミック管１２（１２Ｂ，１２Ｃ）に接合一体化されていたが、この請求項３に係る発明の実施例では、棒状電極１５がフリットシールによって直接、セラミック管１２Ｄに接合一体化されている。
【００４８】
即ち、発光管本体１１Ｃを構成するセラミック管１２Ｃは、前記した請求項１に係る発明の第１〜第３の実施例のセラミック管１２（１２Ｂ，１２Ｃ）と同様、全体が円筒形状であるが、長手方向中央部の放電発光部１２ａの両端に放電発光部１２ａよりも外径の小さい円筒形状のセラミック管端部１２ｄが形成されている。一方、棒状電極１５は、その基端部側がモリブデン棒１５ｂとニオブ棒１５ｃとの接合体で構成されている。そして、セラミック管端部１２ｄには、放電発光部１２ａの放電発光室ｓに連通する細孔１３が設けられている。
【００４９】
そして、その先端側のタングステン電極棒１５ａが放電発光室ｓに突出するように細孔１３に挿通された棒状電極１５は、その後端側のニオブ棒１５ｃがセラミック管端部１２ｄから大きく突出するとともに、セラミック管端部１２ｄの端面にガラス溶着により一体化されている。符号１９はガラス溶着部を示す。棒状電極１５（ニオブ棒１５ｃ）のセラミック管端部１２ｄからの突出端部には、リード線１８ａ，１８ｂの屈曲部がそれぞれ接合されて、セラミック管１２Ｃとリード線１８ａ，１８ｂが同一軸状に延びている。
【００５０】
また、先端側の細いタングステン電極棒１５ａと基端部側の太いモリブデン棒１５ｂおよびニオブ棒１５ｃとが接合一体化された棒状電極１５と、セラミック管端部１２ｄの細孔１３との間には、棒状電極１５を挿通できるように、またセラミック管１２Ｃの両端部１２ｄに発生する熱応力を吸収できるように、２５μｍ程度の微小隙間１６Ｃが形成されている。
【００５１】
そして、セラミック管端部１２ｄに形成されている細孔１３内であって、タングステン電極棒１５ａとモリブデン棒１５ｂとの接合部近傍位置には、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物が細孔１３とモリブデン棒１５ｂ間の微小隙間１６Ｃに溜まってしまって放電発光に実質的に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することを抑制するための凹部である凹溝１７が周設されている。
【００５２】
即ち、棒状電極１５は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管本体１１Ｄ内の最冷点（放電発光室ｓ連通部における最冷点）は、一般に、発光管本体１１Ｄの端部である細孔１３と棒状電極１５間の微小隙間１６Ｄの奥の方（放電発光室ｓから遠い方、セラミック管１２Ｄの端部側）にある。しかし、細孔１３の放電発光室ｓ寄りには凹溝１７が周設されていることで、棒状電極１５から離間する分、凹溝１７内には棒状電極１５（タングステン電極棒１５ａ）の輻射熱が伝達され難く、この凹溝１７内が最冷点となる。即ち、発光管本体１１Ｄ内の最冷点が発光管本体１１Ｄの端部から放電発光室ｓ側に移動している。
【００５３】
このため、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物は、最冷点となる凹溝１７に保持される（溜まる）ことはあっても、細孔１３と棒状電極１５間の微小隙間１６Ｄ内に保持される（溜まる）ことはない。そして、凹溝１７の形成されている空間は、モリブデン棒１５ｂと細孔１３間の微小隙間１６Ｄに比べて十分に広くて、しかも放電発光室ｓに近いので、凹溝１７内に溜まった蒸気，液体または固体状の金属ハロゲン化物は、高温となった放電発光室ｓにスムーズに移動できることから、凹溝１７内に溜まったままということもない。その他は、前記した請求項１に係る発明の第１の実施例と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００５４】
このように、この実施例に示す放電バルブ（の発光管本体１１Ｄ）においても、前記した請求項１に係る発明の第１〜第３の実施例に示す放電バルブ（の発光管本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）と同様、長期の使用によっても放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがなく、所望の光束が長期にわたり保証される。
【００５５】
なお、前記した請求項１，３に係る発明の実施例における放電バルブにおける発光管１０Ａ〜１０Ｄが、いずれも絶縁性ベース３０の前方にセラミック製発光管本体１１Ａ〜１１Ｄとこの発光管本体１１Ａ〜１１Ｄを包囲するシュラウドガラス２０とを一体化した構造として説明されているが、ベース３０の前方に配置する発光管１０Ａ〜１０Ｄは、シュラウドガラス２０を設けないセラミック製発光管本体１１Ａ〜１１Ｄだけの構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】請求項１に係る発明の第１の実施例である放電バルブを光源とする自動車用前照灯の正面図である。
【図２】同前照灯の鉛直縦断面図（図１に示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）である。
【図３】同放電バルブの要部である発光管の拡大鉛直縦断面図である。
【図４】発光管の鉛直横断面図（図３に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図）である。
【図５】発光管本体の拡大断面図である。
【図６】請求項１に係る発明の第２の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【図７】請求項１に係る発明の第３の実施例である放電バルブの要部である発光管の鉛直縦断面図である。
【図８】請求項３に係る発明の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【図９】従来の放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【図１０】発明者が考えた発光管本体の構造を示す鉛直縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 発光管
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ 発光管本体
１２，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ セラミック管
s 放電発光室
１２ａ 放電発光部
１２ｃ 発光管の端部
１３ 細孔
１４ モリブデンパイプ
１４ａ レーザ溶接部
１５ 放電電極である棒状電極
１５ａ タングステン電極棒
１５ｂ モリブデン棒
１５ｃ ニオブ棒
１６ モリブデンパイプと棒状電極間の微小隙間
１６Ｄ 細孔と棒状電極間の微小隙間
１９ ガラス溶着部
２０ 紫外線遮蔽用シュラウドガラス
３０ 合成樹脂製絶縁性ベース
１７０ セラミック製断熱キャップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック管の内部に放電電極が対設されかつ発光物質等（金属ハロゲン化物等）が始動用希ガスとともに封入された発光管を備えた自動車用放電バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用前照灯の光源としては、ガラス製発光管を備えた放電バルブが一般的であるが、ガラス管に封入されている金属ハロゲン化物によりガラス管の腐食が進み、黒化や失透現象が現れて適正な配光が得られず、寿命もそれほど長いものでもないという問題があった。
【０００３】
そこで、近年では特許文献１（図９参照）に示すように、放電電極を対設し発光物質を始動用希ガスとともに封入した放電発光室ｓをもつセラミック製発光管を備えた放電バルブが提案されている。即ち、発光管は、セラミック管２００両端部の細孔２０１にモリブデンパイプ２１２がメタライズ接合され、セラミック管２００（の放電発光室ｓ）内にその先端部が突出するようにモリブデンパイプ２１２内に挿通した電極棒２１４の後端部を、セラミック管２００から突出するモリブデンパイプ２１２後端部に接合（溶接）することで、セラミック管２００の両端部（放電発光室ｓに連通する細２０１）が封止された構造となっている。符号２１６は、セラミック管２００端部に突出するモリブデンパイプ２１２に接続されたリード線である。セラミック管２００は金属ハロゲン化物に対して安定であることから、セラミック製発光管は、ガラス製発光管に比べて寿命が長いというものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６２９７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、セラミック製発光管は、セラミック管２００にメタライズ接合されたモリブデンパイプ２１２内に電極２１４を挿通して組み立てるため、またセラミック管２００両端の封止部に発生する熱応力を吸収するため、電極棒２１４とモリブデンパイプ２１２間には例えば２５μｍ程度の微小隙間２１５が形成されている。一方、モリブデンパイプ２１２および電極棒２１４は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管の最冷点（放電発光室ｓ連通部における最冷点）は、電極棒２１４とモリブデンパイプ２１２間の微小隙間２１５の奥の方（放電発光室ｓから遠い方）となる。このため、発光管の点灯中に、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物が最冷点となる微小隙２１５の奥の方に、蒸気として、あるいは液体や固体状に溜まったままに保持され、それだけ放電発光に実質的に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少して、所望の光束が得られないという問題が発生した。
【０００６】
そこで発明者は、封入金属ハロゲン化物が微小隙間２１５内に溜まらないようにするには、点灯中の発光管の最冷点位置を発光管の端部から放電発光室ｓ側に移動させればよいと考えた。そして、図１０に示すように、モリブデンパイプ２１２の細孔２０１内への挿入量を従来よりも浅くするとともに、細孔２０１内周面におけるモリブデンパイプ２１２先端部と放電発光室ｓとの間に凹溝２１７を周設したところ、発光管の最冷点位置が放電発光室Ｓ側に移動し、封入金属ハロゲン化物が微小隙間２１５内に溜まらないことが確認された。
【０００７】
また、セラミック製発光管としては、セラミック管２００両端部の細孔２０１に電極棒２１４を微小隙間を介して挿通し、セラミック管２００両端部から突出する電極棒２１４の突出部をセラミック管２００端部にガラス溶着するフリットシール構造（図示せず）も知られているが、このフリットシール構造の発光管においても、細孔２０１内周面における放電発光室ｓ寄りに凹溝２１７を周設したところ、発光管の最冷点位置が放電発光室ｓ側に移動し、封入金属ハロゲン化物が微小隙間内に溜まらないことが確認された。そこで、発明者は、この度の出願するに至ったものである。
【０００８】
本発明は前記従来技術の問題点および発明者の前記した知見に基づいてなされたもので、その目的は、発光管の端部にあった最冷点を放電発光室側に移動させることで、細孔内に挿通されている電極棒基端部周辺の微小隙間に金属ハロゲン化物が溜まることが抑制されて、放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することのない自動車用放電バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に係る自動車用放電バルブにおいては、放電電極が対設されかつ発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室をセラミック管の長手方向中央部に設けたセラミック製発光管を備えた放電バルブにおいて、前記放電発光室に連通する前記セラミック管両端部の細孔に金属パイプが接合され、前記金属パイプに挿通されその先端部が前記放電発光室内に突出する電極棒の後端部が前記金属パイプに接合された放電バルブであって、
前記細孔の前記金属パイプ先端から前記放電発光室側の開口縁部間に凹部を周設するように構成した。
【００１０】
（作用）金属パイプおよび電極棒は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管内の最冷点（放電発光室連通部における最冷点）は、一般に、発光管の端部である電極棒と金属パイプ間の微小隙間の奥の方（放電発光室から遠い方、セラミック管の端部側）にある。しかし、熱伝導率のよい金属パイプは細孔の放電発光室への開口位置までは挿入されておらず、さらに細孔の金属パイプ先端から放電発光室間には凹部が周設されている。このため、凹部内には、金属パイプを介した熱および電極棒の輻射熱のそれぞれが伝達され難く、この凹部内が最冷点となる。即ち、発光管内の最冷点が発光管の端部から放電発光室側に移動している。
【００１１】
この結果、放電発光室に封入されている金属ハロゲン化物は、最冷点となる凹部に保持される（溜まる）ことはあっても、従来構造のように、電極棒と金属パイプ間の微小隙間内に保持される（溜まる）ことはない。そして、凹部の形成されている空間は、電極棒と金属パイプ間の微小隙間に比べて十分に広くて、しかも放電発光室に近いので、凹部内に溜まった蒸気，液体または固体状の金属ハロゲン化物は、高温となった放電発光室にスムーズに移動できることから、凹部内に溜まったままということもない。
【００１２】
請求項２においては、請求項１に記載の自動車用放電バルブにおいて、前記金属パイプの前記セラミック管から突出する領域および前記電極棒との接合部を断熱材で覆うように構成した。
【００１３】
金属パイプのセラミック管から突出する領域および電極棒との接合部を覆う断熱材としては、例えば、金属パイプのセラミック管から突出する領域および電極棒との接合部にセラミック製のキャップを被着一体化したり、金属パイプのセラミック管から突出する領域および電極棒との接合部にセラミックス（アルミナ）等の断熱性膜を塗布する構成が考えられる。
【００１４】
（作用）断熱材で覆われた発光管（金属パイプおよび電極棒との接合部）からの放熱量が減少し、発光管内の最冷点位置が放電発光室側に移動して、確実に凹部内が最冷点となる。即ち、発光管内の最冷点が端部から放電発光室側に確実に移動している。
【００１５】
請求項３に係る自動車用放電バルブにおいては、放電電極が対設されかつ発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室をセラミック管の長手方向中央部に設けた発光管を備えた放電バルブにおいて、前記放電発光室に連通する前記セラミック管両端部の細孔に挿通されその先端部が前記放電発光室内に突出する電極棒の後端部が前記細孔の外部開口周縁部に接合された放電バルブであって、
前記細孔の前記放電発光室寄りに凹部を周設するようにした。
（作用）電極棒は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管内の最冷点（放電発光室連通部における最冷点）は、一般に、発光管の端部である細孔と電極棒間の微小隙間の奥の方（放電発光室から遠い方、セラミック管の端部側）にある。しかし、細孔の放電発光室寄りには凹部が周設されて、電極棒から離間する分、凹部内には電極棒の輻射熱が伝達され難く、この凹部内が最冷点となる。即ち、発光管内の最冷点が発光管の端部から放電発光室側に移動している。
【００１６】
この結果、放電発光室に封入されている金属ハロゲン化物は、最冷点となる凹部に保持される（溜まる）ことはあっても、細孔と電極棒間の微小隙間内に保持される（溜まる）ことはない。そして、凹部の形成されている空間は、放電発光室に近いので、凹部内に溜まった蒸気，液体または固体状の金属ハロゲン化物は、高温となった放電発光室にスムーズに移動できることから、凹部内に溜まったままということもない。
【００１７】
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用放電バルブにおいて、前記電極棒を、先端側の径の小さいタングステン電極棒を後端側の径の大きいモリブデン棒に同軸状に溶接して構成し、前記凹部を該溶接部近傍に設けるように構成した。
【００１８】
（作用）発光管内の最冷点となる凹部内の温度は、凹部を放熱性がよい発光管の端部側（高温となる放電発光室から遠い側）に位置させるほど低くなるので、凹部を放電発光室からある程度は遠ざけた方がよい。また、細孔とタングステン電極棒間の隙間は、細孔とモリブデン棒間の隙間に比べると大きく、しかも放電発光室に近いので、金属ハロゲン化物が溜まるにしても、溜まった金属ハロゲン化物はスムーズに放電発光室に移動できる。したがって、タングステン電極棒とモリブデン棒との溶接部近傍に凹部を設けることで、凹部内が確実に発光管内の最冷点となって、請求項４を請求項１または２に適用した場合は、モリブデン棒と金属パイプ間の微小隙間に金属ハロゲン化物が溜まることがさらに抑制され、請求項４を請求項３に適用した場合は、モリブデン棒と細孔間の微小隙間に金属ハロゲン化物が溜まることがさらに抑制される。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る自動車用放電バルブによれば、発光管内の最冷点が細孔の放電発光室寄りに設けた凹部内に移動し、電極棒と金属パイプ間の微小隙間内に封入金属ハロゲン化物が溜まることが原因で放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがないので、所望の光束が長期にわたり保証される。
【００２０】
請求項２によれば、発光管の端部側における放熱作用が抑制される分、発光管の最冷点が確実の放電発光室寄りに設けた凹部に移動して、電極棒と金属パイプ間の微小隙間内に封入金属ハロゲン化物が溜まって放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することが一層なくなるので、所望の光束がより長期にわたり保証される。
【００２１】
請求項３に係る自動車用放電バルブよれば、発光管内の最冷点が細孔の放電発光室寄りに設けた凹部内に移動し、電極棒と細孔間の微小隙間内に封入金属ハロゲン化物が溜まることが原因で放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがないので、所望の光束が長期にわたり保証される。
【００２２】
請求項４によれば、凹部内がより確実に発光管内の最冷点になって、電極棒基端部周りの微小隙間内に金属ハロゲン化物が溜まることが原因で放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがさらに一層なくなるので、所望の光束がさらに長期にわたり保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２４】
図１〜図５は請求項１に係る発明の第１の実施例を示すもので、図１は同発明の第１の実施例である放電バルブを光源とする自動車用前照灯の正面図、図２は同前照灯の鉛直縦断面図（図１に示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）、図３は同放電バルブの要部である発光管の拡大鉛直縦断面図、図４は発光管の横断面図（図３に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図）、図５は発光管本体の拡大鉛直縦断面図である。
【００２５】
これらの図において、符号８０は、前面側が開口する容器状の自動車用前照灯のランプボディで、その前面開口部に透明な前面カバー９０が組み付けられて灯室Ｓが画成され、灯室Ｓ内には、後頂部のバルブ挿着孔１０２に放電バルブＶ１を挿着したリフレクター１００が収容されている。リフレクター１００の内側には、アルミ蒸着された有効反射面１０１ａ、１０１ｂが形成され、有効反射面１０１ａ、１０１ｂは、曲面形状が異なる複数の配光制御用ステップ（多重反射面）で構成され、バルブＶ１の発光がリフレクター１００（の有効反射面１０１ａ、１０１ｂ）で反射されて前方に照射されることで、前照灯の所定の配光パターンが形成される。
【００２６】
また、リフレクター１００とランプボディ８０間には、図１に示すように、１個の玉継手構造のエイミング支点Ｅ０と、２本のエイミングスクリューＥ１，Ｅ２で構成したエイミング機構Ｅが介装されて、リフレクター１００（前照灯）の光軸Ｌを水平傾動軸Ｌｘ，鉛直傾動軸Ｌｙ周りにそれぞれ傾動（前照灯の光軸Ｌをエイミング調整）できるように構成されている。
【００２７】
符号３０は、リフレクタ１００のバルブ挿着孔１０２に係合する焦点リング３４が外周に設けられたＰＰＳ樹脂からなる絶縁性ベースで、この絶縁性ベース３０の前方には、ベース３０から前方に延出する通電路である金属製リードサポート３６と、ベース３０の前面に固定された金属製支持部材６０とによって、発光管１０Ａが固定支持されて、放電バルブＶ１が構成されている。
【００２８】
即ち、発光管１０Ａの前端部から導出するリード線１８ａが、絶縁性ベース３０から延出するリードサポート３６の折曲された先端部にスポット溶接により固定されることで、発光管１０Ａの前端部がリードサポート３６の折曲された先端部に担持されている。一方、発光管１０Ａの後端部から導出するリード線１８ｂが、絶縁性ベース３０後端部に設けられた端子４７に接続されるとともに、発光管１０Ａの後端部が、絶縁性ベース３０の前面に固定された金属製支持部材６０で把持された構造となっている。
【００２９】
絶縁性ベース３０の前端部には凹部３２が設けられ、この凹部３２内に発光管１０Ａの後端部が収容保持されている。そして、絶縁性ベース３０の後端部には、後方に延出する円筒形状外筒部４２で囲まれた円柱形状ボス４３が形成され、外筒部４２の付け根部外周には、リードサポート３６に接続された円筒形状のベルト型端子４４が固定一体化され、ボス４３には、後端側リード線１８ｂが接続されたキャップ型端子４７が被着一体化されている。
【００３０】
発光管１０Ａは、図３に示すように、棒状電極１５，１５が対設されかつ金属ハロゲン化物等の発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室ｓをもつ発光管本体１１Ａと、発光管本体１１Ａを覆う円筒型の紫外線遮蔽用シュラウドガラスと２０とが一体化されて構成されている。発光管本体１１Ａの前後端部からは、放電発光室ｓ内に突出する棒状電極１５，１５に電気的に接続されたリード線１８ａ，１８ｂが導出し、これらのリード線１８ａ，１８ｂに紫外線遮蔽用のシュラウドガラス２０がシール（封着）されることで、発光管本体１１Ａとシュラウドガラス２０が一体化されている。符号２２は、シュラウドガラス２０の縮径されたシール部を示す。
【００３１】
発光管本体１１Ａは、円筒形状の透光性セラミック管１２で構成されており、セラミック管１２の長手方向中央部に、放電発光室ｓを画成する放電発光部１２ａが形成され、括れ部１２ｂを隔てたセラミック管１２の両端部１２ｃには、放電発光部１２ａの放電発光室ｓに連通する細孔１３が形成されている。
【００３２】
細孔１３の端部側開口寄りには、モリブデンパイプ１４がメタライズ接合により固定されて、セラミック管１２の端部からモリブデンパイプ１４が突出している。モリブデンパイプ１４内に挿通されてその先端部が放電発光室ｓ内に突出する棒状電極１５は、その後端部がモリブデンパイプ１４突出端部に溶着（接合）されることで、セラミック管１２に一体化されるとともに、金属ハロゲン化物等の発光物質が始動用希ガスとともに封入されている放電発光室ｓに連通する細孔１３が封止されている。符号１４ａはレーザ溶接部である。
【００３３】
棒状電極１５は、先端側の細いタングステン電極棒１５ａと基端部側の太いモリブデン棒１５ｂとが同軸状に接合一体化されたもので、モリブデンパイプ１４と棒状電極１５（のモリブデン棒１５ｂ）間には、棒状電極１５を挿通できるように、またセラミック管１２両端に発生する熱応力を吸収できるように、２５μｍ程度の微小隙間１６が形成されている。セラミック管１２から突出するモリブデンパイプ１４には、リード線１８ａ，１８ｂの先端屈曲部が溶接により固定されて、リード線１８ａ，１８ｂと棒状電極１５，１５とが同一軸状に配置されている（図３，５参照）。
【００３４】
また、セラミック管１２両端部に形成されている細孔１３内のモリブデンパイプ１４挿入先端部近傍位置には、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物がモリブデンパイプ１４と棒状電極１５間の微小隙間１６に溜まってしまって放電発光に実質的に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することを抑制するための凹部である凹溝１７が周設されている。
【００３５】
即ち、モリブデンパイプ１４および棒状電極１５は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管本体１１Ａ内の最冷点（放電発光室ｓ連通部における最冷点）は、一般に、発光管本体１１Ａの端部である棒状電極１５とモリブデンパイプ１４間の微小隙間１６の奥の方（放電発光室ｓから遠い方、セラミック管１２の端部側）にある。しかし、熱伝導率のよいモリブデンパイプ１４は細孔１３の放電発光室ｓへの開口位置までは挿入されておらず、さらに細孔１３のモリブデンパイプ１４先端位置近傍に凹溝１７が周設されていることで、凹溝１７内には、モリブデンパイプ１４を介した熱および棒状電極１５の輻射熱のそれぞれが伝達され難く、この凹溝１７内が最冷点となる。換言すれば、発光管１０Ａ内の最冷点が発光管１０Ａの端部から放電発光室ｓ側の凹溝１７内に移動している。
【００３６】
このため、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物は、最冷点となる凹溝１７に保持される（溜まる）ことはあっても、従来構造のように、棒状電極１５とモリブデンパイプ１４間の微小隙間１６内に保持される（溜まる）ことはない。そして、凹溝１７の形成されている空間（棒状電極１５と細孔１３間の隙間）は、棒状電極１５とモリブデンパイプ１４間の微小隙間１６に比べて十分に広くて、しかも放電発光室ｓに近いので、凹溝１７内に溜まった蒸気，液体または固体状の金属ハロゲン化物は、高温となった放電発光室ｓにスムーズに移動できることから、凹溝１７内に溜まったままということもない。
【００３７】
したがって、本実施例に示す放電バルブ（の発光管本体１１Ａ）では、長期の使用によっても放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがなく、所望の光束が長期にわたり保証される。
【００３８】
なお、微小隙間１６が狭ければ狭いほど、封入されている金属ハロゲン化物が微小隙間１６に侵入し難いので、望ましいが、セラミック管１２（の細孔１３）および棒状電極１５外径には製造上の誤差があるため、微小隙間１６は、２０μｍ以下にはできない。
【００３９】
図６は請求項１に係る発明の第２の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【００４０】
前記した第１の実施例では、発光管本体１１Ａ（セラミック管１２）内の最冷点となる凹溝１７が細孔１３のモリブデンパイプ１４先端位置近傍に設けられているが、この第２の実施例では、モリブデンパイプ１４先端位置よりも放電発光室ｓに近い、先端側の細いタングステン電極棒１５ａと基端部側の太いモリブデン棒１５ｂとの接合部近傍に、発光管本体１１Ｂ（セラミック管１２Ｂ）内の最冷点となる凹溝１７が設けられている。
【００４１】
このため、凹溝１７が開口する細孔１３とタングステン電極棒１５ａ間の隙間は、細孔１３とモリブデン棒１５ｂ間の隙間に比べると大きく、しかも放電発光室ｓに近いので、それだけ金属ハロゲン化物が微小隙間１６に溜まり難いし、最冷点となる凹溝１７内に金属ハロゲン化物が溜まるにしても、溜まった金属ハロゲン化物は第１の実施例よりもスムーズに放電発光室ｓに移動できるので、点灯中の光束の変化が少ない。
【００４２】
その他は、前記した第１の実施例と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００４３】
図７は請求項１に係る発明の第３の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【００４４】
この第３の実施例の発光管本体１１Ｃでは、第１の実施例の発光管本体１１Ａ（セラミック管１２）の端部１２ｃから突出するモリブデンパイプ１４および溶着部１４ａに、セラミック製の断熱キャップ１７０が被着一体化されて、発光管本体１１Ｃの端部にある最冷点位置が確実に細孔１３内の放電発光室ｓ寄りの凹部１７内となって、モリブデンパイプ１４と棒状電極１５間の微小隙間１６内に封入金属ハロゲン化物が溜まることがより一層抑制されて、所望の光束が長期にわたり保証されている。
【００４５】
即ち、断熱キャップ１７０で覆われたモリブデンパイプ１４および溶着部１４ａからの放熱量が減少するため、セラミック管１２Ｃの端部１２ｃに熱がこもり、それだけ発光管本体１１Ｃの端部にあった最冷点の放電発光室ｓ側への移動が促進され、発光管本体１１Ｃの端部にある最冷点位置が確実に細孔１３の凹溝１７内となって、モリブデンパイプ１４と棒状電極１５間の微小隙間１６内に封入金属ハロゲン化物が溜まることが第１，第２の実施例以上に抑制されている。
【００４６】
なお、この第３の実施例において、セラミック製の断熱キャップ１７０代えて、モリブデンパイプ１４のセラミック管１２から突出する領域および溶着部１４ａに、セラミックス（アルミナ）等の断熱性塗膜を塗布するようにしてもよい。
図８は請求項３に係る発明の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【００４７】
前記した３つの実施例は、セラミック管１２（１２Ｂ，１２Ｃ）の細孔１３にメタライズ接合されたモリブデンパイプ１４を介して棒状電極１５がセラミック管１２（１２Ｂ，１２Ｃ）に接合一体化されていたが、この請求項３に係る発明の実施例では、棒状電極１５がフリットシールによって直接、セラミック管１２Ｄに接合一体化されている。
【００４８】
即ち、発光管本体１１Ｃを構成するセラミック管１２Ｃは、前記した請求項１に係る発明の第１〜第３の実施例のセラミック管１２（１２Ｂ，１２Ｃ）と同様、全体が円筒形状であるが、長手方向中央部の放電発光部１２ａの両端に放電発光部１２ａよりも外径の小さい円筒形状のセラミック管端部１２ｄが形成されている。一方、棒状電極１５は、その基端部側がモリブデン棒１５ｂとニオブ棒１５ｃとの接合体で構成されている。そして、セラミック管端部１２ｄには、放電発光部１２ａの放電発光室ｓに連通する細孔１３が設けられている。
【００４９】
そして、その先端側のタングステン電極棒１５ａが放電発光室ｓに突出するように細孔１３に挿通された棒状電極１５は、その後端側のニオブ棒１５ｃがセラミック管端部１２ｄから大きく突出するとともに、セラミック管端部１２ｄの端面にガラス溶着により一体化されている。符号１９はガラス溶着部を示す。棒状電極１５（ニオブ棒１５ｃ）のセラミック管端部１２ｄからの突出端部には、リード線１８ａ，１８ｂの屈曲部がそれぞれ接合されて、セラミック管１２Ｃとリード線１８ａ，１８ｂが同一軸状に延びている。
【００５０】
また、先端側の細いタングステン電極棒１５ａと基端部側の太いモリブデン棒１５ｂおよびニオブ棒１５ｃとが接合一体化された棒状電極１５と、セラミック管端部１２ｄの細孔１３との間には、棒状電極１５を挿通できるように、またセラミック管１２Ｃの両端部１２ｄに発生する熱応力を吸収できるように、２５μｍ程度の微小隙間１６Ｃが形成されている。
【００５１】
そして、セラミック管端部１２ｄに形成されている細孔１３内であって、タングステン電極棒１５ａとモリブデン棒１５ｂとの接合部近傍位置には、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物が細孔１３とモリブデン棒１５ｂ間の微小隙間１６Ｃに溜まってしまって放電発光に実質的に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することを抑制するための凹部である凹溝１７が周設されている。
【００５２】
即ち、棒状電極１５は熱伝導性（放熱性）がよいため、点灯中の発光管本体１１Ｄ内の最冷点（放電発光室ｓ連通部における最冷点）は、一般に、発光管本体１１Ｄの端部である細孔１３と棒状電極１５間の微小隙間１６Ｄの奥の方（放電発光室ｓから遠い方、セラミック管１２Ｄの端部側）にある。しかし、細孔１３の放電発光室ｓ寄りには凹溝１７が周設されていることで、棒状電極１５から離間する分、凹溝１７内には棒状電極１５（タングステン電極棒１５ａ）の輻射熱が伝達され難く、この凹溝１７内が最冷点となる。即ち、発光管本体１１Ｄ内の最冷点が発光管本体１１Ｄの端部から放電発光室ｓ側に移動している。
【００５３】
このため、放電発光室ｓに封入されている金属ハロゲン化物は、最冷点となる凹溝１７に保持される（溜まる）ことはあっても、細孔１３と棒状電極１５間の微小隙間１６Ｄ内に保持される（溜まる）ことはない。そして、凹溝１７の形成されている空間は、モリブデン棒１５ｂと細孔１３間の微小隙間１６Ｄに比べて十分に広くて、しかも放電発光室ｓに近いので、凹溝１７内に溜まった蒸気，液体または固体状の金属ハロゲン化物は、高温となった放電発光室ｓにスムーズに移動できることから、凹溝１７内に溜まったままということもない。その他は、前記した請求項１に係る発明の第１の実施例と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００５４】
このように、この実施例に示す放電バルブ（の発光管本体１１Ｄ）においても、前記した請求項１に係る発明の第１〜第３の実施例に示す放電バルブ（の発光管本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）と同様、長期の使用によっても放電発光に寄与する金属ハロゲン化物の量が減少することがなく、所望の光束が長期にわたり保証される。
【００５５】
なお、前記した請求項１，３に係る発明の実施例における放電バルブにおける発光管１０Ａ〜１０Ｄが、いずれも絶縁性ベース３０の前方にセラミック製発光管本体１１Ａ〜１１Ｄとこの発光管本体１１Ａ〜１１Ｄを包囲するシュラウドガラス２０とを一体化した構造として説明されているが、ベース３０の前方に配置する発光管１０Ａ〜１０Ｄは、シュラウドガラス２０を設けないセラミック製発光管本体１１Ａ〜１１Ｄだけの構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】請求項１に係る発明の第１の実施例である放電バルブを光源とする自動車用前照灯の正面図である。
【図２】同前照灯の鉛直縦断面図（図１に示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）である。
【図３】同放電バルブの要部である発光管の拡大鉛直縦断面図である。
【図４】発光管の鉛直横断面図（図３に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図）である。
【図５】発光管本体の拡大断面図である。
【図６】請求項１に係る発明の第２の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【図７】請求項１に係る発明の第３の実施例である放電バルブの要部である発光管の鉛直縦断面図である。
【図８】請求項３に係る発明の実施例である放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【図９】従来の放電バルブの要部である発光管本体の鉛直縦断面図である。
【図１０】発明者が考えた発光管本体の構造を示す鉛直縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 発光管
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ 発光管本体
１２，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ セラミック管
s 放電発光室
１２ａ 放電発光部
１２ｃ 発光管の端部
１３ 細孔
１４ モリブデンパイプ
１４ａ レーザ溶接部
１５ 放電電極である棒状電極
１５ａ タングステン電極棒
１５ｂ モリブデン棒
１５ｃ ニオブ棒
１６ モリブデンパイプと棒状電極間の微小隙間
１６Ｄ 細孔と棒状電極間の微小隙間
１９ ガラス溶着部
２０ 紫外線遮蔽用シュラウドガラス
３０ 合成樹脂製絶縁性ベース
１７０ セラミック製断熱キャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極が対設されかつ発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室をセラミック管の長手方向中央部に設けたセラミック製発光管を備えた放電バルブにおいて、前記放電発光室に連通する前記セラミック管両端部の細孔に金属パイプが接合され、前記金属パイプに挿通されその先端部が前記放電発光室内に突出する電極棒の後端部が前記金属パイプに接合された放電バルブであって、
前記細孔の前記金属パイプ先端から前記放電発光室側の開口縁部間に凹部が周設されたことを特徴する自動車用放電バルブ。
【請求項２】
前記金属パイプの前記セラミック管から突出する領域および前記電極棒との接合部が断熱材で覆われたことを特徴する請求項１に記載の自動車用放電バルブ。
【請求項３】
放電電極が対設されかつ発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室をセラミック管の長手方向中央部に設けた発光管を備えた放電バルブにおいて、前記放電発光室に連通する前記セラミック管両端部の細孔に挿通されその先端部が前記放電発光室内に突出する電極棒の後端部が前記細孔の外部開口周縁部に接合された放電バルブであって、
前記細孔の前記放電発光室寄りに凹部が周設されたことを特徴する自動車用放電バルブ。
【請求項４】
前記電極棒は、先端側の径の小さいタングステン電極棒が後端側の径の大きいモリブデン棒に同軸状に溶接されて構成され、前記凹部は該溶接部近傍に設けられたことを特徴する請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用放電バルブ。
【請求項１】
放電電極が対設されかつ発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室をセラミック管の長手方向中央部に設けたセラミック製発光管を備えた放電バルブにおいて、前記放電発光室に連通する前記セラミック管両端部の細孔に金属パイプが接合され、前記金属パイプに挿通されその先端部が前記放電発光室内に突出する電極棒の後端部が前記金属パイプに接合された放電バルブであって、
前記細孔の前記金属パイプ先端から前記放電発光室側の開口縁部間に凹部が周設されたことを特徴する自動車用放電バルブ。
【請求項２】
前記金属パイプの前記セラミック管から突出する領域および前記電極棒との接合部が断熱材で覆われたことを特徴する請求項１に記載の自動車用放電バルブ。
【請求項３】
放電電極が対設されかつ発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室をセラミック管の長手方向中央部に設けた発光管を備えた放電バルブにおいて、前記放電発光室に連通する前記セラミック管両端部の細孔に挿通されその先端部が前記放電発光室内に突出する電極棒の後端部が前記細孔の外部開口周縁部に接合された放電バルブであって、
前記細孔の前記放電発光室寄りに凹部が周設されたことを特徴する自動車用放電バルブ。
【請求項４】
前記電極棒は、先端側の径の小さいタングステン電極棒が後端側の径の大きいモリブデン棒に同軸状に溶接されて構成され、前記凹部は該溶接部近傍に設けられたことを特徴する請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用放電バルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２６９１２（Ｐ２００７−２６９１２Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０８０４０（Ｐ２００５−２０８０４０）
【出願日】平成１７年７月１９日（２００５．７．１９）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１９日（２００５．７．１９）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
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