説明

高圧放電ランプ

【課題】発光管内に対向配置された電極と、封止管内に気密に埋設された金属箔とを有する高圧放電ランプにおいて、前記電極の電極軸と前記金属箔との接合強度を高めた構造を提案することである。
【解決手段】前記課題を解決するために、この発明に係る高圧放電ランプは、封止管内の金属箔と電極軸とを係合子と係合口によって機械的に接合することを特徴とする。また、前記係合子が係合ピンであり、係合口が嵌合孔であることを特徴とする。また、前記係合子が箔板であり、係合口が電極軸方向に延在するスリットであることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、超高圧水銀ランプ等の高圧放電ランプに関し、特に、高圧放電ランプにおける封止管での金属箔と電極軸との接合構造に係わる。
【背景技術】
【0002】
従来、超高圧水銀ランプ等の高圧放電ランプにおいては、封止管での金属箔と電極軸との接合には、抵抗溶接やレーザー溶接などの溶接による接合構造が用いられている。
【0003】
図6に、従来の高圧放電ランプ1の概略構成が示されている。
図において、高圧放電ランプ1は、発光管2と、その両端にそれぞれ連設された封止管3とを有し、発光管内に一対の電極4を備え、該電極4の電極軸5は、封止管3内に気密に埋設された金属箔6に接合されて電気的接続がなされている。
その電極4の電極軸5と金属箔6との接合構造としては、図7に示されたような、溶接7による接合が多用されている。
通常、この溶接手段としては、抵抗溶接やレーザー溶接が用いられている。
【0004】
特許文献1は、抵抗溶接によるものを示しており、同公報の図4に示すように、抵抗溶接機の溶接電極間に電極軸と金属箔とを重ねて挟み込み、溶接電極間で加圧し通電溶着させるものである。
また、特許文献2は、レーザー溶接するものを示しており、同公報の図5に示すように、電極軸と金属箔とを密着させた後、金属箔側からYAGレーザーのような金属溶融波長を有するレーザー光を照射して、金属箔と電極軸の両者を溶融し、接合するものである。
【0005】
しかしながら、これら溶接による接合においては、電極軸と金属箔との接合強度が十分でないという不具合がある。
即ち、ランプを繰り返し点灯点滅させると、電極は熱膨張と収縮を繰り返すが、この間に、電極が前方、即ち、発光管側に移動しようとする作用が働き、電極軸と金属箔との溶接部分に負荷がかかる。
このようなランプの点滅に伴う繰り返しの負荷によって、ついには電極軸が金属箔から剥離するに至ることがあった。
特に、プロジェクターなどに用いられる、発光管内に封入される水銀量が多く、点灯時の水銀蒸気圧が100気圧を越えるような超高圧水銀ランプなどにおいては、発光管内の温度も高くその影響で電極の熱膨張・収縮が大きくなり、上記問題は深刻なものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003−173761号公報
【特許文献2】特開2004−363014号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
この発明が解決しようとする課題は、上記従来技術に基づく問題点に鑑みて、発光管内に対向配置された電極と、封止管内に気密に埋設された金属箔とを有する高圧放電ランプにおいて、電極の電極軸と金属箔との接合強度を高めることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、この発明に係る高圧放電ランプは、封止管内の金属箔と電極軸とを係合子と係合口によって機械的に接合することを特徴とする。
また、前記係合子が係合ピンであり、係合口が嵌合孔であることを特徴とする。
また、前記係合子が箔板であり、係合口が電極軸方向に延在するスリットであることを特徴とする。
また、該係合子を構成する箔板が金属箔と一体であって、該金属箔から切り出されたものであることを特徴とする。
また、前記係合口を構成するスリットが電極軸を貫通し、前記係合子を構成する箔板が該スリットを貫通してその端部が電極軸の円周に沿って折り曲げられていることを特徴とする。
また、前記係合口が電極軸の円周上で離間して位置する一対のスリットからなり、前記係合子を構成する箔板の端部が該一対のスリットにそれぞれ挿入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
電極軸と金属箔を、係合子と係合口によって機械的に接合したことにより、電極軸が熱膨張により金属箔から剥離するように軸方向に移動しようとしても、係合子と係合口によりその動きが阻止され、両者に剥離が生じることがないという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に係る高圧放電ランプの電極軸と金属箔の取り付け構造の実施例。
【図2】第2の実施例を示す。
【図3】第3の実施例を示す。
【図4】第4の実施例を示す。
【図5】第5の実施例を示す。
【図6】従来の高圧放電ランプの構造を示す。
【図7】その電極軸と金属箔の取り付け構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1(a)は本発明に係る高圧放電ランプの電極軸と金属箔の取り付け構造を概略的に示す分解斜視図であり、図1(b)はその部分断面図である。
図において、係合子は係合ピン10からなり、電極4の電極軸5には係合口11が穿設されている。金属箔6と電極軸5を重ね、該金属箔6の開口12を貫通するように係合ピン10を電極軸5の係合口11に嵌合する。
上記係合ピン10と係合口11は、該係合ピン10を係合口11に打ち込むことによって外れることなく係合する程度の嵌合関係にある。こうすることにより、電極軸5と金属箔6とは機械的な接合がなされる。
【0012】
図2に第2の実施例が示されており、図2(a)は分解斜視図、図2(b)はその軸方向断面図、図2(c)は横断面図である。
図において、係合子は箔板12からなり、一方、電極軸5には、軸方向に延在して、該電極軸5を貫通する細長のスリット13が設けられている。また、金属箔6には、当該スリット13に整合する長手方向の開口14が形成されている。
取り付けに当たっては、箔板12の上端12aを折り曲げ、金属箔6と電極軸5とを重ねて、箔板12を金属箔6の開口14から電極軸5のスリット13に挿入し、図2(c)に示すように、その下端12bを電極軸5の下方に突き出し、これを電極軸5の円周に沿うように折り曲げる。こうすると箔板12の自己保形力により、該箔板12が離脱することなく、金属箔6と電極5とが機械的に接合される。
【0013】
図3に第3の実施例が示されており、図3(a)は分解斜視図、図3(b)はその軸方向断面図、図3(c)は横断面図である。
この実施例においては、図3(a)に示されるように、係合子を構成する箔板15が金属箔と一体であり、金属箔6から切り出されたものである。図において、金属箔6の一側辺から途中位置まで一対の切り込み16、16を入れて下方に折曲げることにより箔板15を形成する。なお、切り込み16の端部には丸い孔16aを形成して、当該部分からの破損を防止しておくとよい。
該箔板15を電極軸5の細長のスリット13に挿入して金属箔6を電極軸5に重ね、その下端15bを電極軸5から突出させる。そして、図3(c)に示すように、該突出下端15bを電極軸5の円周に沿うように折り曲げる。
こうすることにより、箔板15を別体構造とすることなく、金属箔から切り出すので、材料の節減になり、且つ、その機械的強度もより強いものが得られる。
【0014】
図4に第4の実施例が示されており、図4(a)は分解斜視図、図4(b)は取り付け前の金属箔の平面図、図4(c)は取り付け後の横断面図である。
この実施例では、金属箔6には取り付け端部に小幅部6aが設けられ、該小幅部6aにおいて電極軸5と接合される。金属箔6には、該小幅部6aを含めて長手方向に沿って凹部17が形成されていて、該凹部17は電極軸5に沿うような形状に成形されている。
箔板18は前記小幅部6a部分に形成されているが、該小幅部6aの幅よりも長い寸法を確保するためには、金属箔6の先端に小幅部6aを成形する前に切り出し、下方に折り曲げておくとよい。
接合に当たっては図3の第3の実施例と同様であり、箔板18を電極軸5のスリット13に挿入して、図4(c)に示すように、その下端18aを電極軸18の円周に沿うように折り曲げる。これにより、金属箔6が電極軸5に接合される。
この構造により、小幅部6aで電極軸5に接合することになるので、封止管3の溶融密着時に金属箔6と電極軸5の密着性がより高いものが得られる。
【0015】
図5に第5の実施例が示されており、図5(a)は部分斜視図、図5(b)は接合前の金属箔の平面図、図5(c)は分解斜視図、図5(d)は横断面図である。
この実施例においては、図5(a)に示されるように、金属箔6から切り出された箔板と電極軸のスリットとが2箇所で接合されている。
図5(b)に示されるように、金属箔6にはその長手方向の側辺から一対の切り込み20a、20bが設けられて、箔板19が形成されている。そして、図5(c)に示されるように、該箔板19は全体として電極軸5に沿うように円弧状に丸められていて、その端部19a、19bはそれぞれ内方に向うように折り曲げられている。
【0016】
一方、電極軸5には円周方向において離隔し、半径方向で互いに対向するように一対のスリット21(21a、21b)が形成されている。該スリット21も上記実施例におけるスリット13と同様に、電極軸5の軸方向に延在するように形成されている。
そして、該スリット21a、21b内にそれぞれ箔板19の端部19a、19bが挿入されることよって金属箔6と電極軸5とが接合される。
【0017】
なお、2つのスリット21a、21bは、電極軸5で円周上のほぼ180度の位置に対向するものを図示したが、その円周上の位置はこれに限られるものではなく、任意の角度位置に設けてよい。
また、電極軸5のスリット21a、21bはそれぞれ独立したものを例示したが、これらは電極軸内で連通する形態、即ち、電極軸5を貫通するひとつのスリットであってもよく、箔板19の両端部19a、19bはその貫通スリットの両端部から挿入されればよい。
【0018】
こうすることにより、封止時に箔板19が電極軸5にそって密着されてその密着性が高められ、箔板19の端部19a、19bもスリット21a、21b内に押し込まれるように押さえつけられるので、電極軸5と金属箔6との接合がより一層強いものとなる。
【0019】
ところで、上記各実施例において、図3および図4に示されたものは、箔板15、18が金属箔6の端部から若干手前側に、即ち、長手方向の中途位置に形成され、また、図5に示されたものは、金属箔6の長手方向の端部に形成された構造となっているが、いずれにおいても、その位置に限定されるわけではなく、金属箔6の長手方向の中途位置とか、端部とかの適宜位置に形成するものであってよい。
【0020】
また、電極4と電極軸5とは直径が異なる形態を図示したが、これに限られず、両者が同径の一体棒状体であってもよいことは勿論である。
【0021】
上記のように、この発明の高圧放電ランプでは、金属箔と電極軸とを係合子と係合口とによって機械的に接合した構造であるので、熱膨張による電極軸の軸方向への動きに対して、電極軸と金属箔との接合部分での接合強度が強く、電極と金属箔との剥離といった不具合を生じることのない構造を提供することができる。
【符号の説明】
【0022】
1 高圧放電ランプ
2 発光管
3 封止管
4 電極
5 電極軸
6 金属箔
10 係合ピン(係合子)
11 嵌合孔(係合口)
12、15、18、19 箔板(係合子)
13、21 スリット(係合口)




【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光管と、その両端にそれぞれ連設された封止管とを有し、前記発光管内に対向配置された一対の電極を備え、該電極の電極軸は封止管内に気密に封止された金属箔に接合されてなる高圧放電ランプにおいて、
前記封止管内の金属箔と電極軸とを係合子と係合口によって機械的に接合したことを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項2】
前記係合子が係合ピンであり、係合口が嵌合孔であることを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ランプ。
【請求項3】
前記係合子が箔板であり、係合口が電極軸方向に延在するスリットであることを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ランプ。
【請求項4】
前記箔板が金属箔と一体であって、該金属箔から切り出されたものであることを特徴とする請求項3に記載の高圧放電ランプ。
【請求項5】
前記スリットが電極軸を貫通し、前記箔板が該スリットを貫通してその端部が電極軸の円周に沿って折り曲げられていることを特徴とする請求項3もしくは4に記載の高圧放電ランプ。
【請求項6】
前記係合口が電極軸の円周上で離隔して位置する一対のスリットからなり、前記箔板の端部が該一対のスリットにそれぞれ挿入されていることを特徴とする請求項4に記載の高圧放電ランプ。




【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−272432(P2010−272432A)
【公開日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−124823(P2009−124823)
【出願日】平成21年5月25日(2009.5.25)
【出願人】(000102212)ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Fターム(参考)】