金属蒸気放電ランプ
【課題】安全性を確保しつつ、照明装置の大型化を抑制することのできる金属蒸気放電ランプを提供する。
【解決手段】保護管１１に対して保護管１１軸方向であって保護管１１の底に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用したとき、口金４０に保護管１１を係止させるので、保護管１１に対して保護管１１の長手方向であって保護管１１の底に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用したときに、保護管１１と口金４０とを接合する耐熱性接着剤がユーザーの使用状況いかんによって完全に脱落していたとしても、保護管１１が容易に脱落することを抑制できるので、単に保護管を耐熱性接着剤で口金に接合させた場合に比べて安全性を向上させることができ、また、照明装置側に安全性確保のための保護壁を設ける必要がなくなるので、照明装置の大型化を抑制できる。
【解決手段】保護管１１に対して保護管１１軸方向であって保護管１１の底に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用したとき、口金４０に保護管１１を係止させるので、保護管１１に対して保護管１１の長手方向であって保護管１１の底に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用したときに、保護管１１と口金４０とを接合する耐熱性接着剤がユーザーの使用状況いかんによって完全に脱落していたとしても、保護管１１が容易に脱落することを抑制できるので、単に保護管を耐熱性接着剤で口金に接合させた場合に比べて安全性を向上させることができ、また、照明装置側に安全性確保のための保護壁を設ける必要がなくなるので、照明装置の大型化を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属蒸気放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、屋内用照明装置、特に店舗用照明装置に対して小型化、高輝度化の要求が高まっており、この要求に応えることのできる光源としてメタルハライドランプ（ＨＩＤランプ）が注目を浴びている。
【０００３】
第１の従来のメタルハライドランプは、屋内用途を想定した小型化の要請に応えるべく、図１１に示すように、硬質ガラス製の外管１１１と、この外管１１１の内部に配置された発光管１３０と、これら外管１１１と発光管１３０との間に位置し、かつ発光管１３０を囲繞する石英ガラス製のスリーブ１２０とを備えている（特許文献１を参照）。
【０００４】
さらに、第２の従来のメタルハライドランプでは、より小型化を進めるために、図１２に示すように、一端部に閉塞部を有し、かつ他端部にピンチシール部３１１を有する石英ガラス管３１１と、この石英ガラス管３１１の内部に配された発光管３３０とを備えている（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０-２８３９９６号公報
【特許文献２】特開平１１-９６９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、第２の従来のメタルハライドランプでは、小型化の要請に応えられるものの、発光管３３０を覆うものが一つの石英ガラス管３１１のみであるため、当該メタルハライドランプを照明装置に用いる際、発光管３３０の破損および有害紫外線照射に対する安全性対策等のために上記照明装置に前面ガラスが必須となる。しかし、前面ガラスを用いるとその保持機構を設ける必要が生じて照明装置全体が大型化するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、安全性を確保しつつ、照明装置の大型化を抑制することのできる金属蒸気放電ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の金属蒸気放電ランプでは、発光管と、前記発光管が収納された気密管と、前記気密管を覆う保護管と、前記気密管の一端部に接続された接続部を含む口金とを備えた金属蒸気放電ランプであって、前記接続部は、外周面の一部が凹入する溝形状の凹部を有し、前記保護管は、内周面の一部が突出する凸部を有し、前記保護管は、前記接続部に外接し且つ前記凸部が前記凹部に挿入された状態で、前記凹部に配された接着剤により前記接続部に固着されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、金属蒸気放電ランプでは、上記気密管を、保護管で覆い、保護管が上記口金に二重の脱落防止構造で取り付けられた構成を採用したので、上記保護管に対して保護管の軸方向に沿って保護管の閉塞端に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用しても、上記保護管が容易に脱落することを抑制でき、保護管脱落に対する安全性を向上させることができる。
【００１０】
上記気密管が、例えば紫外線を吸収可能な材料で形成され、上記保護管が、例えば低波長の紫外線を吸収可能な材料で形成され、かつ発光管破裂に対して十分な強度を持つ場合、発光管破損および有害紫外線照射に対する安全性が確保され、好ましい。
【００１１】
金属蒸気放電ランプでは、単に保護管が耐熱性接着剤で口金に接合された場合に比べて、上記保護管が脱落し難いので、発光管破損および有害紫外線照射に対する安全性が確実となって好ましい。
【００１２】
上記二重の脱落防止構造を、接着剤による接合と、係止部と被係止部とによる係止で実現すれば、単に上記保護管を接着剤で上記口金に接合させた場合に比べて保護管脱落に対する安全性を向上させることができる。
【００１３】
上記口金が上記保護管を係止するように、上記口金に係止部を、上記保護管に被係止部を備えさせた構成を採用すれば、上記保護管に対して重力、慣性力をはじめとする力が作用しても、上記保護管が容易に脱落することを抑制でき、よって、単に上記保護管を接着剤で上記口金に接合させた場合に比べて保護管脱落に対する安全性を向上させることができる。
【００１４】
したがって、金属蒸気放電ランプでは、上記接着剤がユーザーの使用状況いかんによって仮に接合機能を失ったとしても、上記保護管に対して重力、慣性力をはじめとする力が作用したときに上記口金に上記保護管を係止させ、上記保護管が容易に脱落することを抑制できる。
【００１５】
上記気密管の一端がピンチシールされており、ピンチシールされた端部が上記口金の接合部に挿入され、上記接合部が上記保護管の開口部に挿入され、当該接合部に上記係止部が設けられている場合、気密管と口金との接合手段および保護管を係止する手段とを接合部に集約することができる。したがって、口金をかしめることによって保護管を口金に接合し、かつ保護管開口部近傍にステムが設けられた場合に比べて、当該放電ランプでは、保護管の軸方向長さを短縮でき、すなわち金属蒸気放電ランプの軸方向長さを短縮できるので、金属蒸気放電ランプの大型化を抑制することができる。
【００１６】
上記接合部外周面に上記係止部が設けられている場合、保護管の外周面に設けられた凸部を口金の内周面に設けられた凹部で係止するものに比べて、係止部を設けることが容易となる。
【００１７】
上記被係止部として上記保護管の内周面において保護管の径方向に凸部を設け、上記係止部として上記接合部において保護管の内周面と対向する面に上記凸部を係止する凹部を設けた場合、あるいは、上記被係止部として上記接合部の外周面と対向する面に凹部を設け、上記係止部として上記接合部の外周面において接合部の径方向に上記凹部を係止する凸部を設けた場合、上記保護管を上記口金に係止させることが容易に実現できる。
【００１８】
上記口金が、回転されることによってこれに対応するソケットに取り付けられ、上記凹部が、上記口金が回転される場合おいて上記凸部を係止することができる構造となっている場合、金属蒸気放電ランプを照明装置に取り付ける際、保護管脱落の誘発を抑制することができ、好ましい。
【００１９】
上記各金属蒸気放電ランプを屋内用照明装置に装着すれば、金属蒸気放電ランプに保護管が設けられているため、保護管が設けられていない金属蒸気放電ランプに比べて、照明装置側に発光管破損に対する安全性確保のための保護壁を設ける必要がなくなり、照明装置の大型化を抑制し、また軽量化を図ることができ、好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１におけるメタルハライドランプの概略分解図である。
【図２】（ａ）は、実施の形態１における保護管の概略斜視図であり、（ｂ）は、その保護管を開口部側から見た概略構成図である。
【図３】（ａ）は、実施の形態１における口金の概略構成図であり、（ｂ）は、当該口金のＡ断面矢視図であり、（ｃ）は、当該口金のＢ断面矢視図である。
【図４】（ａ）は、実施の形態１において口金の接合部に設けられた凹部の第２のバリエーションを示す概略構成図であり、（ｂ）は、口金の接合部に設けられた凹部の第３のバリエーションを示す概略構成図である。
【図５】（ａ）は、実施の形態１において口金の接合部に設けられた凹部の第４のバリエーションを示す概略構成図であり、（ｂ）は、実施の形態１において口金の接合部に設けられた凹部の第５のバリエーションを示す概略構成図である。
【図６】（ａ）は、実施の形態１における口金の接合部の第２のバリエーションを示した概略構成図であり、（ｂ）は、当該口金の接合部のＡ断面矢視図であり、（ｃ）は、当該口金の接合部のＢ断面矢視図である。
【図７】（ａ）は、実施の形態１におけるメタルハライドランプの要部組立工程図であり、（ｂ）は、実施の形態１における保護管の開口縁のＣ面矢視図、同図（ｃ）は、気密管のピンチシール部のＤ断面矢視図である。
【図８】（ａ）は、実施の形態１において保護管の凸部を口金の接合部に設けられた凹部に嵌める手順を示した要部組立工程図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した保護管と口金のフランジ部との接合面を示すＥ断面矢視図であり、（ｃ）は、保護管の凸部を口金の接合部に設けられた凹部に嵌める工程が完了した状態を示す要部組み立て工程図であり、（ｄ）は、（ｃ）で示した保護管と口金のフランジ部との接合面を示すＦ断面矢視図である。
【図９】（ａ）は、保護管の他のバリエーションを示した概略構成図であり、（ｂ）は、口金の接合部の第３のバリエーションを示した概略構成図である。
【図１０】口金の接合部に設けられた凹部の第６のバリエーションを示した概略構成図である。
【図１１】第１の従来のメタルハライドランプの概略分解図である。
【図１２】第２の従来のメタルハライドランプの概略分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施の形態１）
＜放電ランプ１０の構成＞
図１は、実施の形態１におけるメタルハライドランプ（例えば、消費電力７０［Ｗ］）の概略図であり、保護管および気密管の一部のみ断面で示している。
【００２２】
図１に示すように、実施の形態１におけるメタルハライドランプ１０は、一端が閉塞し、かつ他端が開口している略円筒状（一端部を除く）の保護管１１と、この保護管１１に収納された気密管２０と、当該気密管２０に収納され、金属ハロゲン化物が封入された発光管３０と、保護管１１他端の開口部を閉栓する口金４０とを備えており、保護管１１と口金４０との間において保護管１１の脱落を防止する構造が設けられている。保護管１１の詳細な構造については後述する。
【００２３】
気密管２０は、例えば、石英ガラス製で、その外径が１５．５［ｍｍ］、内径が１３．０［ｍｍ］である。また、この気密管２０は、もともと予め一端が閉塞され、かつ他端が開口した円筒状のバルブであって、内部に発光管３０などを収納した後に当該他端部を公知のピンチシール法によって圧潰封止することによって、その他端部にピンチシール部２１が形成されている。さらに気密管２０は、石英ガラス製であるため、発光管３０から発せられる光のうち人体に有害な紫外線を遮断する機能を有する。なお、気密管２０は、石英ガラスに限らず、紫外線を吸収可能で、かつ可視光を透過可能な機能を有する材料で作製されていても良い。気密管２０の内部は、大気圧に保たれていてもかまわないが、例えば、略真空雰囲気に保たれているか、あるいは、減圧雰囲気下、例えば、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されていても良い。
【００２４】
なお、保護管１１と気密管２０との間は、大気圧に保たれ、あるいは、真空雰囲気、もしくは減圧雰囲気とし、または、窒素ガスなどの不活性ガスが所定の圧力で充填されていても良い。
【００２５】
発光管３０は、その外囲器が透光性セラミック、例えば多結晶アルミナからなり、内部に一対の電極（図示せず）を有し、放電空間を形成している発光部３１と、この発光部３１の両端部から延出し、当該発光部３１よりも径の小さい細管部３２ａ，３２ｂとを有している。発光管３０の内部には、発光物質として例えばヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化インジウムなどの金属ハロゲン化物、緩衝ガスとしての水銀、始動補助用ガスとして例えばアルゴンガス等の希ガスがそれぞれ所定量封入されている。また、発光管３０の内部には、当該電極に接続された給電体２２ａ，２２ｂが、細管部３２ａ，３２ｂの他端から導出された状態で、シール材によって細管部３２ａ，３２ｂの他端部で封着されている。なお、給電体２２ａ，２２ｂの他端は、口金４０を介して周知の手段によってメタルハライドランプの外部と電気的に接続可能な電力供給線２３ａ，２３ｂと接続されている。
＜保護管１１の構成＞
図２（ａ）は、本実施の形態における保護管１１の概略斜視図であり、（ｂ）は、その保護管１１を開口部１２側から見た概略構成図である。
【００２６】
保護管１１は、例えば、その外径が２０．５［ｍｍ］、内径が１７．９［ｍｍ］に設定され、硬質ガラスで作製されている。保護管１１は、硬質ガラスで作製されているため、発光管３０が破裂しても、十分に耐えうる強度を備えており、なおかつ、気密管２０が吸収し難い低波長の紫外線を吸収することができる。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、保護管１１の開口部１２の端部において、保護管１１の内周面からその保護管１１の長手方向の中心軸に向けて突出した凸部（被係止部）１３が２つ設けられている。これら凸部１３は、先端同士が互いに対向している。また、凸部１３は、例えば、保護管１１内周面からの高さＤ１が１．０［ｍｍ］、保護管１１軸方向に沿って開口縁から保護管１１の内方に向けて長さＨ１が２．０［ｍｍ］、保護管１１略円周方向に幅Ｗが２．５［ｍｍ］となるように形成されている。
【００２８】
なお、凸部１３は、以下に述べる接合部の凹部によって係止されることができれば、上記構成、寸法に限定されない。
本実施の形態では、保護管１１の開口縁をその外周から保護管１１軸に向けて窪ませることによって、凸部１３を設けている。
＜口金４０の構成＞
図３（ａ）は、口金４０の概略構成図であり、同図（ｂ）は、Ａ断面矢視図であり、同図（ｃ）は、Ｂ断面矢視図である。図３（ａ）に示すように、口金４０は、端子部４２、フランジ部４３を備えており、フランジ部４３の主面に外形が略円柱状の接合部４１を備えている。接合部４１は、碍子としての機能を有する物質、例えば、ステアタイトセラミックなどで作製され、その長手方向の中心軸がフランジ部４３主面の円心を通っている。接合部４１では、気密管２０のピンチシール部２１を支持するために、接合部４１の長手方向の中心軸を含み、かつその中心軸方向に外周面とともに切り込まれたようなスリット４１ａが設けられている。気密管２０は、そのピンチシール部２１がスリット４１ａに挿入され、耐熱性接着剤によって口金４０に接合されて支持されることになる。
【００２９】
なお、接合部４１において、必ずしも接合部４１の外周面とともに切り込まれたようなスリット４１ａを設ける必要はなく、気密管２０のピンチシール部２１の寸法に応じたものであれば良い。例えば、接合部４１において、その天面に接合部４１の長手方向の中心軸方向に窪む凹部が設けられ、当該凹部に気密管２０のピンチシール部２１が嵌っていてもよい。
【００３０】
また、略円柱状の接合部４１は、上記スリット４１ａによって２分割された部分を備えることになる。各分割部の外周曲面に既述した凸部１３を係止する凹部（係止部）４４が設けられている。なお、この凹部４４を周方向に対して垂直に切った断面の内側の輪郭形状は、略コの字状、あるいは一辺を欠いた矩形状、台形状、あるいは正方形状である。
（凹部のバリエーション１）
以下、凹部の第１のバリエーションについて説明する。図３（ａ）に示すように、この凹部４４は、接合部４１の円周方向に設けられた溝状であって、上記スリット４１ａの主面と直交する方向から上記各分割部を見たときに分割部の外周曲面の円周方向における半分の位置で凸部１３が接合部４１の円周方向に回転する運動を止めることができる。つまり、この凹部４４は、互いに向かい合う２つの側壁を有し、かつこれらの側壁の一端部が凸部１３を挿入するために開口し、他端部が凸部１３の上記回転運動を止めるための壁を有する。
【００３１】
第１の実施の形態では、口金４０の端子部４２が、回転されて照明装置に固定される螺旋形状となっており、溝状凹部４４は、接合部４１の円周方向であってかつ端子部４２が回転され固定される方向に向けて凸部１３が溝を進行したとき上記位置で凸部１３を止めることができるように設けられている。そして、凹部４４は、例えば、その深さＤ２が２．２５［ｍｍ］に設定され、凹部のバリエーション１では、凹部４４において接合部４１の長手方向の中心軸方向の幅Ｈ２が、上記開口部から上記壁までほぼ均一に３．０［ｍｍ］となるように設定されている。
【００３２】
端子部４２は、上記形状に限定されず、端子部４２が照明装置に回転され固定される構成であれば良い。
なお、凸部１３の上記回転運動を止めるための壁が設けられている位置は、既述の位置に限定されず、スリット４１ａの主面と直交する方向から上記各分割部を見たときに分割部の外周曲面の円周方向における半分の位置から当該円周方向のどちらにずれていてもよい。ただし、後述する脱落防止の効果を確実に発揮させるためには、当該壁は既述の位置に設けられていることが好ましく、さらに、当該壁が既述の位置から凸部１３の上記進行方向にずれていれば、後述する脱落防止の効果をより確実に発揮させることができ、よりいっそう好ましい。
（凹部のバリエーション２およびバリエーション３）
図４（ａ）は、凹部の第２のバリエーションを示す概略構成図であり、同図（ｂ）は、凹部の第３のバリエーションを示す概略構成図である。凹部の第２、第３のバリエーションと凹部の第１のバリエーションとの相違は、凹部の長手方向（接合部４１の円周方向）における凹部の幅にあり、ランプ光が鉛直下向きに照射されるようにランプを固定した際、凹部４４ｂ、４４ｃの側壁のうち、下側に位置する側壁（図４では、上側）は、バリエーション２ではその幅Ｈ２が凸部１３を挿入するにしたがって拡がるように（図４（ａ）参照）、バリエーション３では幅Ｈ２が凸部１３を挿入するにしたがって段階的に拡がるように（図４（ｂ）参照）形成されている。例えば、凹部４４ｂ，４４ｃにおいて凸部１３を挿入する開口部での幅Ｈ２が４．０［ｍｍ］であり、その後、連続的に、あるいは段階的に幅Ｈ２が増加し、最終的には５．０［ｍｍ］とする。これにより、保護管１１と口金４０との接着剤による接合が劣化し、保護管１１と口金４０とが凸部１３と凹部４４ｂ，４４ｃとによる係止のみで脱落防止を維持している状態において、外部から振動などが加わっても、保護管１１がその振動などによって回転し、口金４０から外れて脱落するのを防止することができ、凹部のバリエーション２および３で示した凹部４４ｂ，４４ｃの脱落防止効果が凹部のバリエーション１で示した凹部４４に比べて向上する。
（凹部のバリエーション４およびバリエーション５）
図５（ａ）は、凹部の第４のバリエーションを示す概略構成図であり、同図（ｂ）は、凹部の第５のバリエーションを示す概略構成図である。凹部のバリエーション４，５と凹部のバリエーション１，２，３との相違は、凹部の長手方向（接合部４１の円周方向）における凹部の幅にあり、凹部のバリエーション４，５では、その幅Ｈ２は凸部１３を挿入するにしたがって拡がるように、あるいは幅Ｈ２が凸部１３を挿入するにしたがって段階的に拡がり、途中で最大幅をとって、その後連続的または段階的に狭まるように形成されている。例えば、凹部４４ｄ，４４ｅにおいて凸部１３を挿入する挿入口での幅Ｈ２が３．０［ｍｍ］であり、その後、連続的に、あるいは段階的に幅Ｈ２が増加し、最大で５．０［ｍｍ］とする。これにより、保護管１１と口金４０との接着剤による接合が劣化し、保護管１１と口金４０とが凸部１３と凹部４４ｄ，４４ｅとによる係止のみで脱落防止を維持している状態において、外部から振動などが加わっても、保護管１１がその振動などによって回転し、口金４０から外れて脱落するのを防止することができる。
【００３３】
そのうえ、当該構成を採用すれば、凹部のバリエーション２，３において凸部１３を係止する機能を発揮する凹部４４ｂ，４４ｃの最大幅部を、当該最大幅部における接合部４１の径方向から見たとき、最大幅部の角度が鋭角となるのに対して、凹部のバリエーション４，５では、凸部１３を係止する機能を発揮する凹部４４ｄ，４４ｅの最大幅部を、当該最大幅部における接合部４１の径方向から見たとき、最大幅部の角度が鈍角となるので、口金４０の接合部４１に採用する材料の選択、加工の精度に左右されることなく凹部４４ｄ，ｅにおいてその幅Ｈ２が最大となる箇所を確実に形成することができ、凹部のバリエーション２，３と比べて当該最大幅部に保護管１１の凸部１３が確実に嵌まり、接着剤が劣化して凸部１３と凹部４４ｄ，４４ｅとの係止のみで脱落防止を維持している状態でも凹部のバリエーション２，３に比べて確実に脱落を防止することができる。
【００３４】
なお、凹部のバリエーション４，５において、凹部４４ｄ，４４ｅの幅Ｈ２が最大となる箇所は、スリット４１ａの主面と直交する方向から上記各分割部を見たときに分割部の外周曲面の円周方向における半分の位置に設けられているが、当該半分の位置から当該円周方向のどちらにずれていてもかまわない。ただし、上記脱落防止の効果をより確実に発揮させるためには、当該最大幅部は既述の位置に設けられていることが好ましく、さらに当該最大幅部が既述の位置から凸部１３の上記進行方向にずれていれば、上記脱落防止の効果をより確実に発揮させることができ、よりいっそう好ましい。
（接合部の第１のバリエーション）
以下、接合部の第１のバリエーションについて説明する。図３（ｂ），（ｃ）に示すように、略円柱状の接合部４１の外周面では、真円柱の周面を面取りすることによって現れる２つの平面が接合部４１の長手方向の中心軸に沿ってかつ互いに平行となるよう設けられている。既述した凹部４４，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅは、当該２つの平面において接合部４１の長手方向における中心軸の方向に平行な辺から周方向に溝状に形成されている。
（接合部の第２のバリエーション）
図６（ａ）は、接合部の第２のバリエーションを示した概略構成図であり、同図（ｂ）は、Ａ断面矢視図、同図（ｃ）は、Ｂ断面矢視図である。接合部の第１のバリエーションにおいて図３で示した接合部４１の外周面の構成に限定されず、図６に示すように、接合部７１の軸方向に垂直な平面において外周線の曲率が一律でなくても良い。例えば、図６に示すように接合部４１の長手方向における中心軸の方向に垂直な平面において外周線の形状が略楕円型でもよい。その根拠については後述する。なお、図６に示すＤ３，Ｈ３は、図３で示したＤ２，Ｈ２と同じ寸法である。
<保護間１１、気密管２０、口金４０のはめあい関係について＞
以下に、保護管１１、気密管２０、口金４０のはめあい関係を説明する。図７，８は、本実施の形態におけるメタルハライドランプの要部組立工程図であり、図７（ａ）は、保護管１１、気密管２０、口金４０の組み立て順を示す概略工程図、図７（ｂ）は、保護管１１の開口縁におけるＣ面矢視図、図７（ｃ）は、気密管２０のピンチシール部２１のＤ断面矢視図であり、図８（ａ）は、保護管１１の凸部１３を口金４０の接合部４１の凹部４４に嵌める手順を示した概略工程図、図８（ｂ）は、Ｅ断面矢視図、図８（ｄ）は、Ｆ断面矢視図である。
【００３５】
図７（ａ）に示すように、口金４０の接合部４１に設けられたスリット４１ａに気密管２０のピンチシール部２１を挿入し、例えば耐熱温度１０００［℃］以上の耐熱性無機接着剤例えば、朝日化学工業（株）製のスミセラム（登録商標、商標登録番号第１２６９１４２号）あるいは日産化学工業（株）製のボンド・エックス（登録商標、商標登録番号第２５９８１３３号）などで接合する。そして、気密管２０および接合部４１を覆うようにこれらに保護管１１を被せ、保護管１１の開口縁と口金４０のフランジ部４３とを接触させる。このとき、耐熱温度１０００［℃］以上の耐熱性無機接着剤を開口縁とフランジ部４３との間に塗布しておく。したがって、保護管１１の開口縁と口金４０のフランジ部４３との間に耐熱性無機接着剤が介在する場合がある。
【００３６】
既述したように、口金４０の接合部４１では、その外周面において２つの平面が接合部４１軸方向に沿ってかつ互いに平行となるように設けられているため、気密管２０の外径と近似した内径を有する保護管１１を採用しても、気密管２０のピンチシール部２１を接合部４１のスリットに挿入した後に、保護管１１に設けられた凸部１３を保護管１１の開口縁における接合予定のフランジ部４３主面に到達させることができる（図８（ａ），（ｂ））。
【００３７】
そして、図８（ａ）に示すように、保護管１１の開口縁を口金４０のフランジ部４３に接触させた状態で口金４０を固定しつつ、保護管１１を端子部４２が回転され照明装置に固定される方向と同じ方向に回転させる。
【００３８】
すると、図８（ｃ），（ｄ）に示すように、保護管１１の凸部１３が口金４０の接合部４１に設けられた凹部４４に進入し、かつ、凹部４４に係止される。この状態で、塗布された無機接着剤を焼成することにより保護管１１の開口部１２と口金４０のフランジ部４３とを接合する。
＜その他＞
なお、保護管１１と口金４０との間において凹凸関係が逆転していても良い。すなわち、保護管１１に凹部が設けられ、口金４０の接合部４１に凸部が設けられていても良い。図９（ａ）は、保護管の他のバリエーションを示した概略構成図であり、同図（ｂ）は、口金の接合部の第３のバリエーションを示した概略構成図である。例えば、図９（ａ）に示すように、保護管５１に略Ｌ字状の切欠部５４を設け、口金の接合部６１外周面に凸部６３を設けて、保護管５１に対して保護管５１の長手方向であって閉塞された保護管５１の端部に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用したとき保護管５１が口金６０に係止されるようにしても良い。
【００３９】
また、既述のように、接合部４１は、接後部４１の軸方向に垂直な平面において外周線の曲率を一律にせず、例えば、図６に示すように、当該平面において外周線の形状を略楕円型にした場合、当該略楕円の曲率の低い領域が、上記互いに平行な２平面に相当する領域に設けられていれば、気密管２０のピンチシール部２１を接合部７１のスリット７１ａに挿入した後に、保護管１１の凸部１３を接合部７１に干渉させることなく口金７０のフランジ部７３主面に到達させることができる。
【００４０】
すなわち、気密管２０のピンチシール部２１を接合部７１のスリットに挿入した後に、保護管１１の凸部１３をフランジ部７３主面に到達させることができ、そのうえ凸部１３をフランジ部７３主面に到達させた後、保護管１１を保護管１１の円周方向に回転させることによって保護管１１の脱落防止すなわち保護管１１の長手方向に沿って保護管１１の底に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用したとき保護管１１の凸部１３が接合部７１の凹部７４に係止されるように接合部７１の長手方向に垂直な平面における接合部７１の外周線の形状が定められていれば良い。
【００４１】
なお、図１０に示すように、例えば、口金８０の接合部８１の外周面にその端面からその軸方向に第１の凹部８４ｄが設けられ、かつ、接合部８１の略円周方向に第２の凹部８４ｅが第１の凹部８４ｄと連通させて設けられていても良い。当該構成によっても、凸部１３を口金８０のフランジ部８３主面に到達させることができる。図１０は、凹部の第６のバリエーションを示す口金８０の概略構成図である。
【００４２】
既述した凹部のバリエーション２，３，４，５，６（図４，５，１０参照）と接合部のバリエーション（図３，６参照）とは自由に組み合わせることができる。すなわち、接合部７１において、凹部４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅを、また、第１の凹部８４ｄと第２の凹部８４ｅとを連通させて、設けてもよい。
【００４３】
凹部のバリエーション６（図１０参照）に凹部のバリエーション２，３，４，５（図４，５参照）を組み合わせることも可能である。すなわち、第１の凹部８４ｄと凹部４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅとを組み合わせてもよい。
【００４４】
もちろん、凹部の第１のバリエーションである凹部４４において、ランプ光が鉛直下向きに照射されるようにランプを固定した際、凹部４４の側壁のうち、下側に位置する側壁（図３では、上側）に凹凸を設けもよいことはいうまでもない。
【００４５】
また、保護管１１の凸部１３を係止する凹部４４を、接合部４１の外周面に設けることのできる限度において、保護管１１の凸部１３が保護管１１の開口端よりもその内方に設けられていてもよい。例えば、接合部４１において、その軸方向の中間で接合部４１の外周面に上述した形態で凹部４４を設け、接合部４１の凹部４４が凸部１３を係止できるように、保護管１１の内周面に凸部１３を設けても良い。もちろん、保護管１１の開口縁に凸部１３が設けられた保護管１１は、凸部１３が開口縁よりもその内方に設けられた保護管１１に比べて、凸部１３の形成が容易である点で、優れていることはいうまでもない。
《実施の形態１における金属蒸気放電ランプの効果》
本実施の形態における金属蒸気放電ランプでは、口金４０にフランジ部４３が設けられており、保護管１１が、発光管３０を内包した気密管２０を覆って、かつその開口縁でフランジ部４３と無機接着剤により接合されているため、発光管３０の破損および有害紫外線照射に対する安全性が確保されている。
【００４６】
また、本実施の形態にかかる金属蒸気放電ランプでは、被係止部として、保護管１１の開口部においてその内周面に凸部１３が設けられ、係止部として口金４０接合部４１の外周面に設けられた凹部４４と凸部１３とが係合関係にあるため、保護管１１の軸方向であって保護管１１の閉塞端に向けて保護管１１に対して重力、慣性力をはじめとする力が作用しても、それらの力に抗して口金４０接合部４１の凹部４４が保護管１１開口部１２の凸部１３を係止することができる。
【００４７】
したがって、当該金属蒸気放電ランプでは、保護管１１開口部と口金４０のフランジ部４３とを接合する無機接着剤の接合機能が完全に失われても、保護管１１が容易に脱落することがなく、単に保護管を口金に無機接着剤で接合した放電ランプに比べて安全性が高い。
【００４８】
なお、当該金属蒸気放電ランプでは、接着剤の接合機能が実用的に維持されている場合において、当該係止関係を構成していなくても、その接合機能が実用的に失われて脱落しようとするときに凸部１３を係止することができ、いわば、二重の脱落防止機能を備えており、単に保護管を口金に無機接着剤で接合した放電ランプに比べて安全性が高い。
【００４９】
なおかつ、当該金属蒸気放電ランプでは、発光管３０の破裂に対して十分な強度を持ち、なおかつ気密管２０が吸収できない低波長の紫外線を吸収可能な硬質ガラス製の保護管１１が容易に脱落することを抑制できることから、単に保護管１１を耐熱性接着剤で口金４０に接合させた金属蒸気放電ランプに比べて、発光管３０の破損および有害紫外線照射に対する安全性を向上させることができる。
【００５０】
当該金属蒸気放電ランプでは、気密管２０のピンチシール部２１が挿入された接合部４０の外周面に保護管１１係止部として凹部４４が設けられているため、接合部４０に気密管２０と口金４０との接合手段および保護管１１と口金４０との係合手段とを接合部に集約することができる。したがって、口金をかしめることによって保護管を口金に接合し、かつ保護管開口部近傍にステムが設けられた場合に比べて、保護管１１の軸方向長さを短縮でき、すなわち金属蒸気放電ランプの軸方向長さを短縮できるので、金属蒸気放電ランプの大型化を抑制することができる。
【００５１】
また、当該金属蒸気放電ランプでは、上述した係合構造を採用したため、保護管１１と口金４０との接合に無機接着剤で接合するという手段を採用することができ、当該金属蒸気放電ランプの作製を容易にすることができる。
【００５２】
そして、当該金属蒸気放電ランプでは、上記構成を採用したことにより、当該金属蒸気放電ランプを装着予定の下面開放型照明装置に硬質ガラス製の前面ガラスを設ける必要が無くなるので、当該前面ガラスを固定する部材を省略することができ、照明装置の小型化・軽量化を推進することができる。
【００５３】
そのうえ、当該金属蒸気放電ランプでは、凹部４４が、保護管１１の円周方向に溝状に設けられ、かつ、上記口金４０を照明装置に固定する回転方向において凸部１３を係止するように設けられていることから、当該金属蒸気放電ランプを照明装置に取り付ける際、保護管脱落の誘発を抑制することができる。
【００５４】
また、口金４０の接合部４１を、ステアタイトセラミックなどの粉体材料を用い、その成型手段に粉体加工を用いる場合、本実施の形態では、保護管１１の凸部１３を係止する接合部４１の凹部４４が略円柱状接合部４１の外周面に形成されていることから、保護管の外周面と口金の内周面との間で係合関係を形成するランプに比べて、口金側の係止部である凹部４４の成型が容易である。同様の理由から、口金側の係止部を凸部６３に成型することも容易である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明により、金属蒸気放電ランプの大型化を抑制しながら、発光管破損および有害紫外線照射に対する安全性を確保することのできる保護管を設けることができ、なおかつ、保護管脱落のおそれを抑制することができるので、本発明を輸送機械等の前照灯等に採用することができ、その産業上の利用可能性は非常に広くかつ大きい。
【符号の説明】
【００５６】
１０ メタルハライドランプ
１１，５１ 保護管
１２ 開口部
１３，６３ 凸部
２０ 気密管
２１ ピンチシール部
２２ａ，２２ｂ 給電体
２３ａ，２３ｂ 電力供給線
３０ 発光管
３１ 発光部
３２ａ，３２ｂ 細管部
４０，６０，７０，８０ 口金
４１，６１，７１，８１ 接合部
４１ａ，７１ａ スリット
４２，７２ 端子部
４３，７３，８３ フランジ部
４４，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，
５４，７４，８４ｄ，８４ｅ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属蒸気放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、屋内用照明装置、特に店舗用照明装置に対して小型化、高輝度化の要求が高まっており、この要求に応えることのできる光源としてメタルハライドランプ（ＨＩＤランプ）が注目を浴びている。
【０００３】
第１の従来のメタルハライドランプは、屋内用途を想定した小型化の要請に応えるべく、図１１に示すように、硬質ガラス製の外管１１１と、この外管１１１の内部に配置された発光管１３０と、これら外管１１１と発光管１３０との間に位置し、かつ発光管１３０を囲繞する石英ガラス製のスリーブ１２０とを備えている（特許文献１を参照）。
【０００４】
さらに、第２の従来のメタルハライドランプでは、より小型化を進めるために、図１２に示すように、一端部に閉塞部を有し、かつ他端部にピンチシール部３１１を有する石英ガラス管３１１と、この石英ガラス管３１１の内部に配された発光管３３０とを備えている（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０-２８３９９６号公報
【特許文献２】特開平１１-９６９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、第２の従来のメタルハライドランプでは、小型化の要請に応えられるものの、発光管３３０を覆うものが一つの石英ガラス管３１１のみであるため、当該メタルハライドランプを照明装置に用いる際、発光管３３０の破損および有害紫外線照射に対する安全性対策等のために上記照明装置に前面ガラスが必須となる。しかし、前面ガラスを用いるとその保持機構を設ける必要が生じて照明装置全体が大型化するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、安全性を確保しつつ、照明装置の大型化を抑制することのできる金属蒸気放電ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の金属蒸気放電ランプでは、発光管と、前記発光管が収納された気密管と、前記気密管を覆う保護管と、前記気密管の一端部に接続された接続部を含む口金とを備えた金属蒸気放電ランプであって、前記接続部は、外周面の一部が凹入する溝形状の凹部を有し、前記保護管は、内周面の一部が突出する凸部を有し、前記保護管は、前記接続部に外接し且つ前記凸部が前記凹部に挿入された状態で、前記凹部に配された接着剤により前記接続部に固着されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、金属蒸気放電ランプでは、上記気密管を、保護管で覆い、保護管が上記口金に二重の脱落防止構造で取り付けられた構成を採用したので、上記保護管に対して保護管の軸方向に沿って保護管の閉塞端に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用しても、上記保護管が容易に脱落することを抑制でき、保護管脱落に対する安全性を向上させることができる。
【００１０】
上記気密管が、例えば紫外線を吸収可能な材料で形成され、上記保護管が、例えば低波長の紫外線を吸収可能な材料で形成され、かつ発光管破裂に対して十分な強度を持つ場合、発光管破損および有害紫外線照射に対する安全性が確保され、好ましい。
【００１１】
金属蒸気放電ランプでは、単に保護管が耐熱性接着剤で口金に接合された場合に比べて、上記保護管が脱落し難いので、発光管破損および有害紫外線照射に対する安全性が確実となって好ましい。
【００１２】
上記二重の脱落防止構造を、接着剤による接合と、係止部と被係止部とによる係止で実現すれば、単に上記保護管を接着剤で上記口金に接合させた場合に比べて保護管脱落に対する安全性を向上させることができる。
【００１３】
上記口金が上記保護管を係止するように、上記口金に係止部を、上記保護管に被係止部を備えさせた構成を採用すれば、上記保護管に対して重力、慣性力をはじめとする力が作用しても、上記保護管が容易に脱落することを抑制でき、よって、単に上記保護管を接着剤で上記口金に接合させた場合に比べて保護管脱落に対する安全性を向上させることができる。
【００１４】
したがって、金属蒸気放電ランプでは、上記接着剤がユーザーの使用状況いかんによって仮に接合機能を失ったとしても、上記保護管に対して重力、慣性力をはじめとする力が作用したときに上記口金に上記保護管を係止させ、上記保護管が容易に脱落することを抑制できる。
【００１５】
上記気密管の一端がピンチシールされており、ピンチシールされた端部が上記口金の接合部に挿入され、上記接合部が上記保護管の開口部に挿入され、当該接合部に上記係止部が設けられている場合、気密管と口金との接合手段および保護管を係止する手段とを接合部に集約することができる。したがって、口金をかしめることによって保護管を口金に接合し、かつ保護管開口部近傍にステムが設けられた場合に比べて、当該放電ランプでは、保護管の軸方向長さを短縮でき、すなわち金属蒸気放電ランプの軸方向長さを短縮できるので、金属蒸気放電ランプの大型化を抑制することができる。
【００１６】
上記接合部外周面に上記係止部が設けられている場合、保護管の外周面に設けられた凸部を口金の内周面に設けられた凹部で係止するものに比べて、係止部を設けることが容易となる。
【００１７】
上記被係止部として上記保護管の内周面において保護管の径方向に凸部を設け、上記係止部として上記接合部において保護管の内周面と対向する面に上記凸部を係止する凹部を設けた場合、あるいは、上記被係止部として上記接合部の外周面と対向する面に凹部を設け、上記係止部として上記接合部の外周面において接合部の径方向に上記凹部を係止する凸部を設けた場合、上記保護管を上記口金に係止させることが容易に実現できる。
【００１８】
上記口金が、回転されることによってこれに対応するソケットに取り付けられ、上記凹部が、上記口金が回転される場合おいて上記凸部を係止することができる構造となっている場合、金属蒸気放電ランプを照明装置に取り付ける際、保護管脱落の誘発を抑制することができ、好ましい。
【００１９】
上記各金属蒸気放電ランプを屋内用照明装置に装着すれば、金属蒸気放電ランプに保護管が設けられているため、保護管が設けられていない金属蒸気放電ランプに比べて、照明装置側に発光管破損に対する安全性確保のための保護壁を設ける必要がなくなり、照明装置の大型化を抑制し、また軽量化を図ることができ、好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１におけるメタルハライドランプの概略分解図である。
【図２】（ａ）は、実施の形態１における保護管の概略斜視図であり、（ｂ）は、その保護管を開口部側から見た概略構成図である。
【図３】（ａ）は、実施の形態１における口金の概略構成図であり、（ｂ）は、当該口金のＡ断面矢視図であり、（ｃ）は、当該口金のＢ断面矢視図である。
【図４】（ａ）は、実施の形態１において口金の接合部に設けられた凹部の第２のバリエーションを示す概略構成図であり、（ｂ）は、口金の接合部に設けられた凹部の第３のバリエーションを示す概略構成図である。
【図５】（ａ）は、実施の形態１において口金の接合部に設けられた凹部の第４のバリエーションを示す概略構成図であり、（ｂ）は、実施の形態１において口金の接合部に設けられた凹部の第５のバリエーションを示す概略構成図である。
【図６】（ａ）は、実施の形態１における口金の接合部の第２のバリエーションを示した概略構成図であり、（ｂ）は、当該口金の接合部のＡ断面矢視図であり、（ｃ）は、当該口金の接合部のＢ断面矢視図である。
【図７】（ａ）は、実施の形態１におけるメタルハライドランプの要部組立工程図であり、（ｂ）は、実施の形態１における保護管の開口縁のＣ面矢視図、同図（ｃ）は、気密管のピンチシール部のＤ断面矢視図である。
【図８】（ａ）は、実施の形態１において保護管の凸部を口金の接合部に設けられた凹部に嵌める手順を示した要部組立工程図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した保護管と口金のフランジ部との接合面を示すＥ断面矢視図であり、（ｃ）は、保護管の凸部を口金の接合部に設けられた凹部に嵌める工程が完了した状態を示す要部組み立て工程図であり、（ｄ）は、（ｃ）で示した保護管と口金のフランジ部との接合面を示すＦ断面矢視図である。
【図９】（ａ）は、保護管の他のバリエーションを示した概略構成図であり、（ｂ）は、口金の接合部の第３のバリエーションを示した概略構成図である。
【図１０】口金の接合部に設けられた凹部の第６のバリエーションを示した概略構成図である。
【図１１】第１の従来のメタルハライドランプの概略分解図である。
【図１２】第２の従来のメタルハライドランプの概略分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施の形態１）
＜放電ランプ１０の構成＞
図１は、実施の形態１におけるメタルハライドランプ（例えば、消費電力７０［Ｗ］）の概略図であり、保護管および気密管の一部のみ断面で示している。
【００２２】
図１に示すように、実施の形態１におけるメタルハライドランプ１０は、一端が閉塞し、かつ他端が開口している略円筒状（一端部を除く）の保護管１１と、この保護管１１に収納された気密管２０と、当該気密管２０に収納され、金属ハロゲン化物が封入された発光管３０と、保護管１１他端の開口部を閉栓する口金４０とを備えており、保護管１１と口金４０との間において保護管１１の脱落を防止する構造が設けられている。保護管１１の詳細な構造については後述する。
【００２３】
気密管２０は、例えば、石英ガラス製で、その外径が１５．５［ｍｍ］、内径が１３．０［ｍｍ］である。また、この気密管２０は、もともと予め一端が閉塞され、かつ他端が開口した円筒状のバルブであって、内部に発光管３０などを収納した後に当該他端部を公知のピンチシール法によって圧潰封止することによって、その他端部にピンチシール部２１が形成されている。さらに気密管２０は、石英ガラス製であるため、発光管３０から発せられる光のうち人体に有害な紫外線を遮断する機能を有する。なお、気密管２０は、石英ガラスに限らず、紫外線を吸収可能で、かつ可視光を透過可能な機能を有する材料で作製されていても良い。気密管２０の内部は、大気圧に保たれていてもかまわないが、例えば、略真空雰囲気に保たれているか、あるいは、減圧雰囲気下、例えば、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されていても良い。
【００２４】
なお、保護管１１と気密管２０との間は、大気圧に保たれ、あるいは、真空雰囲気、もしくは減圧雰囲気とし、または、窒素ガスなどの不活性ガスが所定の圧力で充填されていても良い。
【００２５】
発光管３０は、その外囲器が透光性セラミック、例えば多結晶アルミナからなり、内部に一対の電極（図示せず）を有し、放電空間を形成している発光部３１と、この発光部３１の両端部から延出し、当該発光部３１よりも径の小さい細管部３２ａ，３２ｂとを有している。発光管３０の内部には、発光物質として例えばヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化インジウムなどの金属ハロゲン化物、緩衝ガスとしての水銀、始動補助用ガスとして例えばアルゴンガス等の希ガスがそれぞれ所定量封入されている。また、発光管３０の内部には、当該電極に接続された給電体２２ａ，２２ｂが、細管部３２ａ，３２ｂの他端から導出された状態で、シール材によって細管部３２ａ，３２ｂの他端部で封着されている。なお、給電体２２ａ，２２ｂの他端は、口金４０を介して周知の手段によってメタルハライドランプの外部と電気的に接続可能な電力供給線２３ａ，２３ｂと接続されている。
＜保護管１１の構成＞
図２（ａ）は、本実施の形態における保護管１１の概略斜視図であり、（ｂ）は、その保護管１１を開口部１２側から見た概略構成図である。
【００２６】
保護管１１は、例えば、その外径が２０．５［ｍｍ］、内径が１７．９［ｍｍ］に設定され、硬質ガラスで作製されている。保護管１１は、硬質ガラスで作製されているため、発光管３０が破裂しても、十分に耐えうる強度を備えており、なおかつ、気密管２０が吸収し難い低波長の紫外線を吸収することができる。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、保護管１１の開口部１２の端部において、保護管１１の内周面からその保護管１１の長手方向の中心軸に向けて突出した凸部（被係止部）１３が２つ設けられている。これら凸部１３は、先端同士が互いに対向している。また、凸部１３は、例えば、保護管１１内周面からの高さＤ１が１．０［ｍｍ］、保護管１１軸方向に沿って開口縁から保護管１１の内方に向けて長さＨ１が２．０［ｍｍ］、保護管１１略円周方向に幅Ｗが２．５［ｍｍ］となるように形成されている。
【００２８】
なお、凸部１３は、以下に述べる接合部の凹部によって係止されることができれば、上記構成、寸法に限定されない。
本実施の形態では、保護管１１の開口縁をその外周から保護管１１軸に向けて窪ませることによって、凸部１３を設けている。
＜口金４０の構成＞
図３（ａ）は、口金４０の概略構成図であり、同図（ｂ）は、Ａ断面矢視図であり、同図（ｃ）は、Ｂ断面矢視図である。図３（ａ）に示すように、口金４０は、端子部４２、フランジ部４３を備えており、フランジ部４３の主面に外形が略円柱状の接合部４１を備えている。接合部４１は、碍子としての機能を有する物質、例えば、ステアタイトセラミックなどで作製され、その長手方向の中心軸がフランジ部４３主面の円心を通っている。接合部４１では、気密管２０のピンチシール部２１を支持するために、接合部４１の長手方向の中心軸を含み、かつその中心軸方向に外周面とともに切り込まれたようなスリット４１ａが設けられている。気密管２０は、そのピンチシール部２１がスリット４１ａに挿入され、耐熱性接着剤によって口金４０に接合されて支持されることになる。
【００２９】
なお、接合部４１において、必ずしも接合部４１の外周面とともに切り込まれたようなスリット４１ａを設ける必要はなく、気密管２０のピンチシール部２１の寸法に応じたものであれば良い。例えば、接合部４１において、その天面に接合部４１の長手方向の中心軸方向に窪む凹部が設けられ、当該凹部に気密管２０のピンチシール部２１が嵌っていてもよい。
【００３０】
また、略円柱状の接合部４１は、上記スリット４１ａによって２分割された部分を備えることになる。各分割部の外周曲面に既述した凸部１３を係止する凹部（係止部）４４が設けられている。なお、この凹部４４を周方向に対して垂直に切った断面の内側の輪郭形状は、略コの字状、あるいは一辺を欠いた矩形状、台形状、あるいは正方形状である。
（凹部のバリエーション１）
以下、凹部の第１のバリエーションについて説明する。図３（ａ）に示すように、この凹部４４は、接合部４１の円周方向に設けられた溝状であって、上記スリット４１ａの主面と直交する方向から上記各分割部を見たときに分割部の外周曲面の円周方向における半分の位置で凸部１３が接合部４１の円周方向に回転する運動を止めることができる。つまり、この凹部４４は、互いに向かい合う２つの側壁を有し、かつこれらの側壁の一端部が凸部１３を挿入するために開口し、他端部が凸部１３の上記回転運動を止めるための壁を有する。
【００３１】
第１の実施の形態では、口金４０の端子部４２が、回転されて照明装置に固定される螺旋形状となっており、溝状凹部４４は、接合部４１の円周方向であってかつ端子部４２が回転され固定される方向に向けて凸部１３が溝を進行したとき上記位置で凸部１３を止めることができるように設けられている。そして、凹部４４は、例えば、その深さＤ２が２．２５［ｍｍ］に設定され、凹部のバリエーション１では、凹部４４において接合部４１の長手方向の中心軸方向の幅Ｈ２が、上記開口部から上記壁までほぼ均一に３．０［ｍｍ］となるように設定されている。
【００３２】
端子部４２は、上記形状に限定されず、端子部４２が照明装置に回転され固定される構成であれば良い。
なお、凸部１３の上記回転運動を止めるための壁が設けられている位置は、既述の位置に限定されず、スリット４１ａの主面と直交する方向から上記各分割部を見たときに分割部の外周曲面の円周方向における半分の位置から当該円周方向のどちらにずれていてもよい。ただし、後述する脱落防止の効果を確実に発揮させるためには、当該壁は既述の位置に設けられていることが好ましく、さらに、当該壁が既述の位置から凸部１３の上記進行方向にずれていれば、後述する脱落防止の効果をより確実に発揮させることができ、よりいっそう好ましい。
（凹部のバリエーション２およびバリエーション３）
図４（ａ）は、凹部の第２のバリエーションを示す概略構成図であり、同図（ｂ）は、凹部の第３のバリエーションを示す概略構成図である。凹部の第２、第３のバリエーションと凹部の第１のバリエーションとの相違は、凹部の長手方向（接合部４１の円周方向）における凹部の幅にあり、ランプ光が鉛直下向きに照射されるようにランプを固定した際、凹部４４ｂ、４４ｃの側壁のうち、下側に位置する側壁（図４では、上側）は、バリエーション２ではその幅Ｈ２が凸部１３を挿入するにしたがって拡がるように（図４（ａ）参照）、バリエーション３では幅Ｈ２が凸部１３を挿入するにしたがって段階的に拡がるように（図４（ｂ）参照）形成されている。例えば、凹部４４ｂ，４４ｃにおいて凸部１３を挿入する開口部での幅Ｈ２が４．０［ｍｍ］であり、その後、連続的に、あるいは段階的に幅Ｈ２が増加し、最終的には５．０［ｍｍ］とする。これにより、保護管１１と口金４０との接着剤による接合が劣化し、保護管１１と口金４０とが凸部１３と凹部４４ｂ，４４ｃとによる係止のみで脱落防止を維持している状態において、外部から振動などが加わっても、保護管１１がその振動などによって回転し、口金４０から外れて脱落するのを防止することができ、凹部のバリエーション２および３で示した凹部４４ｂ，４４ｃの脱落防止効果が凹部のバリエーション１で示した凹部４４に比べて向上する。
（凹部のバリエーション４およびバリエーション５）
図５（ａ）は、凹部の第４のバリエーションを示す概略構成図であり、同図（ｂ）は、凹部の第５のバリエーションを示す概略構成図である。凹部のバリエーション４，５と凹部のバリエーション１，２，３との相違は、凹部の長手方向（接合部４１の円周方向）における凹部の幅にあり、凹部のバリエーション４，５では、その幅Ｈ２は凸部１３を挿入するにしたがって拡がるように、あるいは幅Ｈ２が凸部１３を挿入するにしたがって段階的に拡がり、途中で最大幅をとって、その後連続的または段階的に狭まるように形成されている。例えば、凹部４４ｄ，４４ｅにおいて凸部１３を挿入する挿入口での幅Ｈ２が３．０［ｍｍ］であり、その後、連続的に、あるいは段階的に幅Ｈ２が増加し、最大で５．０［ｍｍ］とする。これにより、保護管１１と口金４０との接着剤による接合が劣化し、保護管１１と口金４０とが凸部１３と凹部４４ｄ，４４ｅとによる係止のみで脱落防止を維持している状態において、外部から振動などが加わっても、保護管１１がその振動などによって回転し、口金４０から外れて脱落するのを防止することができる。
【００３３】
そのうえ、当該構成を採用すれば、凹部のバリエーション２，３において凸部１３を係止する機能を発揮する凹部４４ｂ，４４ｃの最大幅部を、当該最大幅部における接合部４１の径方向から見たとき、最大幅部の角度が鋭角となるのに対して、凹部のバリエーション４，５では、凸部１３を係止する機能を発揮する凹部４４ｄ，４４ｅの最大幅部を、当該最大幅部における接合部４１の径方向から見たとき、最大幅部の角度が鈍角となるので、口金４０の接合部４１に採用する材料の選択、加工の精度に左右されることなく凹部４４ｄ，ｅにおいてその幅Ｈ２が最大となる箇所を確実に形成することができ、凹部のバリエーション２，３と比べて当該最大幅部に保護管１１の凸部１３が確実に嵌まり、接着剤が劣化して凸部１３と凹部４４ｄ，４４ｅとの係止のみで脱落防止を維持している状態でも凹部のバリエーション２，３に比べて確実に脱落を防止することができる。
【００３４】
なお、凹部のバリエーション４，５において、凹部４４ｄ，４４ｅの幅Ｈ２が最大となる箇所は、スリット４１ａの主面と直交する方向から上記各分割部を見たときに分割部の外周曲面の円周方向における半分の位置に設けられているが、当該半分の位置から当該円周方向のどちらにずれていてもかまわない。ただし、上記脱落防止の効果をより確実に発揮させるためには、当該最大幅部は既述の位置に設けられていることが好ましく、さらに当該最大幅部が既述の位置から凸部１３の上記進行方向にずれていれば、上記脱落防止の効果をより確実に発揮させることができ、よりいっそう好ましい。
（接合部の第１のバリエーション）
以下、接合部の第１のバリエーションについて説明する。図３（ｂ），（ｃ）に示すように、略円柱状の接合部４１の外周面では、真円柱の周面を面取りすることによって現れる２つの平面が接合部４１の長手方向の中心軸に沿ってかつ互いに平行となるよう設けられている。既述した凹部４４，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅは、当該２つの平面において接合部４１の長手方向における中心軸の方向に平行な辺から周方向に溝状に形成されている。
（接合部の第２のバリエーション）
図６（ａ）は、接合部の第２のバリエーションを示した概略構成図であり、同図（ｂ）は、Ａ断面矢視図、同図（ｃ）は、Ｂ断面矢視図である。接合部の第１のバリエーションにおいて図３で示した接合部４１の外周面の構成に限定されず、図６に示すように、接合部７１の軸方向に垂直な平面において外周線の曲率が一律でなくても良い。例えば、図６に示すように接合部４１の長手方向における中心軸の方向に垂直な平面において外周線の形状が略楕円型でもよい。その根拠については後述する。なお、図６に示すＤ３，Ｈ３は、図３で示したＤ２，Ｈ２と同じ寸法である。
<保護間１１、気密管２０、口金４０のはめあい関係について＞
以下に、保護管１１、気密管２０、口金４０のはめあい関係を説明する。図７，８は、本実施の形態におけるメタルハライドランプの要部組立工程図であり、図７（ａ）は、保護管１１、気密管２０、口金４０の組み立て順を示す概略工程図、図７（ｂ）は、保護管１１の開口縁におけるＣ面矢視図、図７（ｃ）は、気密管２０のピンチシール部２１のＤ断面矢視図であり、図８（ａ）は、保護管１１の凸部１３を口金４０の接合部４１の凹部４４に嵌める手順を示した概略工程図、図８（ｂ）は、Ｅ断面矢視図、図８（ｄ）は、Ｆ断面矢視図である。
【００３５】
図７（ａ）に示すように、口金４０の接合部４１に設けられたスリット４１ａに気密管２０のピンチシール部２１を挿入し、例えば耐熱温度１０００［℃］以上の耐熱性無機接着剤例えば、朝日化学工業（株）製のスミセラム（登録商標、商標登録番号第１２６９１４２号）あるいは日産化学工業（株）製のボンド・エックス（登録商標、商標登録番号第２５９８１３３号）などで接合する。そして、気密管２０および接合部４１を覆うようにこれらに保護管１１を被せ、保護管１１の開口縁と口金４０のフランジ部４３とを接触させる。このとき、耐熱温度１０００［℃］以上の耐熱性無機接着剤を開口縁とフランジ部４３との間に塗布しておく。したがって、保護管１１の開口縁と口金４０のフランジ部４３との間に耐熱性無機接着剤が介在する場合がある。
【００３６】
既述したように、口金４０の接合部４１では、その外周面において２つの平面が接合部４１軸方向に沿ってかつ互いに平行となるように設けられているため、気密管２０の外径と近似した内径を有する保護管１１を採用しても、気密管２０のピンチシール部２１を接合部４１のスリットに挿入した後に、保護管１１に設けられた凸部１３を保護管１１の開口縁における接合予定のフランジ部４３主面に到達させることができる（図８（ａ），（ｂ））。
【００３７】
そして、図８（ａ）に示すように、保護管１１の開口縁を口金４０のフランジ部４３に接触させた状態で口金４０を固定しつつ、保護管１１を端子部４２が回転され照明装置に固定される方向と同じ方向に回転させる。
【００３８】
すると、図８（ｃ），（ｄ）に示すように、保護管１１の凸部１３が口金４０の接合部４１に設けられた凹部４４に進入し、かつ、凹部４４に係止される。この状態で、塗布された無機接着剤を焼成することにより保護管１１の開口部１２と口金４０のフランジ部４３とを接合する。
＜その他＞
なお、保護管１１と口金４０との間において凹凸関係が逆転していても良い。すなわち、保護管１１に凹部が設けられ、口金４０の接合部４１に凸部が設けられていても良い。図９（ａ）は、保護管の他のバリエーションを示した概略構成図であり、同図（ｂ）は、口金の接合部の第３のバリエーションを示した概略構成図である。例えば、図９（ａ）に示すように、保護管５１に略Ｌ字状の切欠部５４を設け、口金の接合部６１外周面に凸部６３を設けて、保護管５１に対して保護管５１の長手方向であって閉塞された保護管５１の端部に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用したとき保護管５１が口金６０に係止されるようにしても良い。
【００３９】
また、既述のように、接合部４１は、接後部４１の軸方向に垂直な平面において外周線の曲率を一律にせず、例えば、図６に示すように、当該平面において外周線の形状を略楕円型にした場合、当該略楕円の曲率の低い領域が、上記互いに平行な２平面に相当する領域に設けられていれば、気密管２０のピンチシール部２１を接合部７１のスリット７１ａに挿入した後に、保護管１１の凸部１３を接合部７１に干渉させることなく口金７０のフランジ部７３主面に到達させることができる。
【００４０】
すなわち、気密管２０のピンチシール部２１を接合部７１のスリットに挿入した後に、保護管１１の凸部１３をフランジ部７３主面に到達させることができ、そのうえ凸部１３をフランジ部７３主面に到達させた後、保護管１１を保護管１１の円周方向に回転させることによって保護管１１の脱落防止すなわち保護管１１の長手方向に沿って保護管１１の底に向けて重力、慣性力をはじめとする力が作用したとき保護管１１の凸部１３が接合部７１の凹部７４に係止されるように接合部７１の長手方向に垂直な平面における接合部７１の外周線の形状が定められていれば良い。
【００４１】
なお、図１０に示すように、例えば、口金８０の接合部８１の外周面にその端面からその軸方向に第１の凹部８４ｄが設けられ、かつ、接合部８１の略円周方向に第２の凹部８４ｅが第１の凹部８４ｄと連通させて設けられていても良い。当該構成によっても、凸部１３を口金８０のフランジ部８３主面に到達させることができる。図１０は、凹部の第６のバリエーションを示す口金８０の概略構成図である。
【００４２】
既述した凹部のバリエーション２，３，４，５，６（図４，５，１０参照）と接合部のバリエーション（図３，６参照）とは自由に組み合わせることができる。すなわち、接合部７１において、凹部４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅを、また、第１の凹部８４ｄと第２の凹部８４ｅとを連通させて、設けてもよい。
【００４３】
凹部のバリエーション６（図１０参照）に凹部のバリエーション２，３，４，５（図４，５参照）を組み合わせることも可能である。すなわち、第１の凹部８４ｄと凹部４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅとを組み合わせてもよい。
【００４４】
もちろん、凹部の第１のバリエーションである凹部４４において、ランプ光が鉛直下向きに照射されるようにランプを固定した際、凹部４４の側壁のうち、下側に位置する側壁（図３では、上側）に凹凸を設けもよいことはいうまでもない。
【００４５】
また、保護管１１の凸部１３を係止する凹部４４を、接合部４１の外周面に設けることのできる限度において、保護管１１の凸部１３が保護管１１の開口端よりもその内方に設けられていてもよい。例えば、接合部４１において、その軸方向の中間で接合部４１の外周面に上述した形態で凹部４４を設け、接合部４１の凹部４４が凸部１３を係止できるように、保護管１１の内周面に凸部１３を設けても良い。もちろん、保護管１１の開口縁に凸部１３が設けられた保護管１１は、凸部１３が開口縁よりもその内方に設けられた保護管１１に比べて、凸部１３の形成が容易である点で、優れていることはいうまでもない。
《実施の形態１における金属蒸気放電ランプの効果》
本実施の形態における金属蒸気放電ランプでは、口金４０にフランジ部４３が設けられており、保護管１１が、発光管３０を内包した気密管２０を覆って、かつその開口縁でフランジ部４３と無機接着剤により接合されているため、発光管３０の破損および有害紫外線照射に対する安全性が確保されている。
【００４６】
また、本実施の形態にかかる金属蒸気放電ランプでは、被係止部として、保護管１１の開口部においてその内周面に凸部１３が設けられ、係止部として口金４０接合部４１の外周面に設けられた凹部４４と凸部１３とが係合関係にあるため、保護管１１の軸方向であって保護管１１の閉塞端に向けて保護管１１に対して重力、慣性力をはじめとする力が作用しても、それらの力に抗して口金４０接合部４１の凹部４４が保護管１１開口部１２の凸部１３を係止することができる。
【００４７】
したがって、当該金属蒸気放電ランプでは、保護管１１開口部と口金４０のフランジ部４３とを接合する無機接着剤の接合機能が完全に失われても、保護管１１が容易に脱落することがなく、単に保護管を口金に無機接着剤で接合した放電ランプに比べて安全性が高い。
【００４８】
なお、当該金属蒸気放電ランプでは、接着剤の接合機能が実用的に維持されている場合において、当該係止関係を構成していなくても、その接合機能が実用的に失われて脱落しようとするときに凸部１３を係止することができ、いわば、二重の脱落防止機能を備えており、単に保護管を口金に無機接着剤で接合した放電ランプに比べて安全性が高い。
【００４９】
なおかつ、当該金属蒸気放電ランプでは、発光管３０の破裂に対して十分な強度を持ち、なおかつ気密管２０が吸収できない低波長の紫外線を吸収可能な硬質ガラス製の保護管１１が容易に脱落することを抑制できることから、単に保護管１１を耐熱性接着剤で口金４０に接合させた金属蒸気放電ランプに比べて、発光管３０の破損および有害紫外線照射に対する安全性を向上させることができる。
【００５０】
当該金属蒸気放電ランプでは、気密管２０のピンチシール部２１が挿入された接合部４０の外周面に保護管１１係止部として凹部４４が設けられているため、接合部４０に気密管２０と口金４０との接合手段および保護管１１と口金４０との係合手段とを接合部に集約することができる。したがって、口金をかしめることによって保護管を口金に接合し、かつ保護管開口部近傍にステムが設けられた場合に比べて、保護管１１の軸方向長さを短縮でき、すなわち金属蒸気放電ランプの軸方向長さを短縮できるので、金属蒸気放電ランプの大型化を抑制することができる。
【００５１】
また、当該金属蒸気放電ランプでは、上述した係合構造を採用したため、保護管１１と口金４０との接合に無機接着剤で接合するという手段を採用することができ、当該金属蒸気放電ランプの作製を容易にすることができる。
【００５２】
そして、当該金属蒸気放電ランプでは、上記構成を採用したことにより、当該金属蒸気放電ランプを装着予定の下面開放型照明装置に硬質ガラス製の前面ガラスを設ける必要が無くなるので、当該前面ガラスを固定する部材を省略することができ、照明装置の小型化・軽量化を推進することができる。
【００５３】
そのうえ、当該金属蒸気放電ランプでは、凹部４４が、保護管１１の円周方向に溝状に設けられ、かつ、上記口金４０を照明装置に固定する回転方向において凸部１３を係止するように設けられていることから、当該金属蒸気放電ランプを照明装置に取り付ける際、保護管脱落の誘発を抑制することができる。
【００５４】
また、口金４０の接合部４１を、ステアタイトセラミックなどの粉体材料を用い、その成型手段に粉体加工を用いる場合、本実施の形態では、保護管１１の凸部１３を係止する接合部４１の凹部４４が略円柱状接合部４１の外周面に形成されていることから、保護管の外周面と口金の内周面との間で係合関係を形成するランプに比べて、口金側の係止部である凹部４４の成型が容易である。同様の理由から、口金側の係止部を凸部６３に成型することも容易である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明により、金属蒸気放電ランプの大型化を抑制しながら、発光管破損および有害紫外線照射に対する安全性を確保することのできる保護管を設けることができ、なおかつ、保護管脱落のおそれを抑制することができるので、本発明を輸送機械等の前照灯等に採用することができ、その産業上の利用可能性は非常に広くかつ大きい。
【符号の説明】
【００５６】
１０ メタルハライドランプ
１１，５１ 保護管
１２ 開口部
１３，６３ 凸部
２０ 気密管
２１ ピンチシール部
２２ａ，２２ｂ 給電体
２３ａ，２３ｂ 電力供給線
３０ 発光管
３１ 発光部
３２ａ，３２ｂ 細管部
４０，６０，７０，８０ 口金
４１，６１，７１，８１ 接合部
４１ａ，７１ａ スリット
４２，７２ 端子部
４３，７３，８３ フランジ部
４４，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，
５４，７４，８４ｄ，８４ｅ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管と、前記発光管が収納された気密管と、前記気密管を覆う保護管と、前記気密管の一端部に接続された接続部を含む口金とを備えた金属蒸気放電ランプであって、
前記接続部は、外周面の一部が凹入する溝形状の凹部を有し、
前記保護管は、内周面の一部が突出する凸部を有し、
前記保護管は、前記接続部に外接し且つ前記凸部が前記凹部に挿入された状態で、前記凹部に配された接着剤により前記接続部に固着されていることを特徴とする
金属蒸気放電ランプ。
【請求項２】
前記接続部の溝形状の凹部は、保護管の管軸と平行な方向であって一端側に向かって延出していることを特徴とする
請求項１に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項３】
前記凹部は前記外周面から接続部の中心軸に向かって凹入し、
前記凸部は前記内周面から保護管の管軸に向かって突出していることを特徴とする
請求項２に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項４】
前記接続部の凹部は、前記保護管の管軸と平行な方向を一端側に延出した後に、周方向に延出する「Ｌ」字状をし、前記保護管の凸部は前記凹部の周方向に延出している部分に位置していることを特徴する
請求項３に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項５】
前記接続部の凹部は、前記保護管の管軸と平行な方向を一端側に延出した後に、
周方向に延出する「Ｌ」字状をし、前記接着剤は前記凹部の周方向に延出している部分に位置していることを特徴する
請求項３に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項１】
発光管と、前記発光管が収納された気密管と、前記気密管を覆う保護管と、前記気密管の一端部に接続された接続部を含む口金とを備えた金属蒸気放電ランプであって、
前記接続部は、外周面の一部が凹入する溝形状の凹部を有し、
前記保護管は、内周面の一部が突出する凸部を有し、
前記保護管は、前記接続部に外接し且つ前記凸部が前記凹部に挿入された状態で、前記凹部に配された接着剤により前記接続部に固着されていることを特徴とする
金属蒸気放電ランプ。
【請求項２】
前記接続部の溝形状の凹部は、保護管の管軸と平行な方向であって一端側に向かって延出していることを特徴とする
請求項１に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項３】
前記凹部は前記外周面から接続部の中心軸に向かって凹入し、
前記凸部は前記内周面から保護管の管軸に向かって突出していることを特徴とする
請求項２に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項４】
前記接続部の凹部は、前記保護管の管軸と平行な方向を一端側に延出した後に、周方向に延出する「Ｌ」字状をし、前記保護管の凸部は前記凹部の周方向に延出している部分に位置していることを特徴する
請求項３に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項５】
前記接続部の凹部は、前記保護管の管軸と平行な方向を一端側に延出した後に、
周方向に延出する「Ｌ」字状をし、前記接着剤は前記凹部の周方向に延出している部分に位置していることを特徴する
請求項３に記載の金属蒸気放電ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１９２４６３（Ｐ２０１０−１９２４６３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３００９２（Ｐ２０１０−１３００９２）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【分割の表示】特願２００６−２４４３３（Ｐ２００６−２４４３３）の分割
【原出願日】平成１８年２月１日（２００６．２．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【分割の表示】特願２００６−２４４３３（Ｐ２００６−２４４３３）の分割
【原出願日】平成１８年２月１日（２００６．２．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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