專利名稱：高壓放電燈電極、制造該高壓放電燈電極的方法和高壓放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓放電燈的電極結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
圖8示出常規(guī)的高壓放電燈電極(下文中稱為“電極”)。如圖8所示，電極包括芯棒10、頭部60和線圈70，其中線圈70覆蓋頭部60，并且線圈70的尖端部70a和尾端部70b焊接到頭部60 (例如，專利文獻(xiàn)I)。在專利文獻(xiàn)I中，線圈多層纏繞芯棒并且線圈的前端部和尾端部通過激光熔化。尾端部因此固定到芯棒，而前端部因此形成圓頂形狀。覆蓋頭 部的線圈通常具有調(diào)節(jié)電極溫度的功能。該功能確定放電期間的點(diǎn)燃特性和熱輻射特性，并且因此確定放電特性。這里，優(yōu)選的是，線圈的尾端部被完全熔化，而沒留有焊接造成的線圈端部和不平坦的部分(尤其是凸起)。如果由焊接導(dǎo)致的線圈端部或凸起留在線圈的后側(cè)處，則在燈點(diǎn)燃開始處從線圈的尾端的放電很可能從該不平坦的部分開始。這造成了由粘附到燈泡內(nèi)壁的散布的鎢造成的飛濺現(xiàn)象和變黑。這是因?yàn)?，?dāng)燈被點(diǎn)燃時(shí)，電流集中在不平滑的焊接部端表面上，并且局部加熱的鎢以放射狀散布的方式被蒸發(fā)。此外，專利文獻(xiàn)2，例如，公開了一種以圓角形狀焊接線圈端部的技術(shù)以作為將線圈端部以平滑的形狀焊接到頭部的技術(shù)。通過如上所述的將線圈端部以平滑的形狀焊接到頭部，熔化的線圈端部平滑地形成，并且因此消除了由焊接造成的凸起。引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_No. 2004-362861專利文獻(xiàn)2，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_No. 2000-23190
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題然而，難以將如專利文獻(xiàn)2中所述的以圓角形狀將線圈端部焊接到頭部的技術(shù)應(yīng)用到密集纏繞的線圈的端部。在以上技術(shù)中，線圈端部在與其鄰近的線圈繞組部分分離之后需要被熔化。然而，難以控制線圈端部應(yīng)當(dāng)和線圈繞組部分彼此分離多遠(yuǎn)。增加的制造變差導(dǎo)致點(diǎn)燃特性的差異。此外，線圈之間的間隙在放電期間也造成線圈的熱輻射特性(即，放電特性)的差異。因而，本發(fā)明的目的是提供一種電極結(jié)構(gòu)，其中線圈固定到頭部，以使得即使在密集纏繞的線圈中也沒有焊接造成的凸起，線圈的繞組開始端部和線圈的繞組結(jié)束端部被部署在線圈的后側(cè)處。問題的解決方案本發(fā)明的第一方面是一種高壓放電燈電極，包括芯棒(10)、頭部(20)和覆蓋所述頭部的線圈(30)，其中所述線圈的至少一部分以多層纏繞，并且所述線圈在比所述線圈的端部(30a，30b)更接近芯棒的位置處以一圈或多圈纏繞。這里，線圈的繞組開始端部(30a)可以用較上層線圈部來覆蓋。本發(fā)明的第二方面是一種高壓放電燈電極，包括芯棒(10)、頭部(20)和覆蓋所述頭部的線圈(30)，其中所述頭部包括芯棒側(cè)上的較小直徑段(21)和尖端側(cè)上的較大直徑段(22)，所述線圈覆蓋較小直徑段以使得最底層的繞組開始端部(30a)位于較小直徑段的尖端側(cè)處，并且覆蓋較小直徑段和較大直徑段以使得最上層的繞組結(jié)束端部(30b)位于較大直徑段上，并且所述線圈的至少一部分焊接到較大直徑段。本發(fā)明的第三方面是一種高壓放電燈電極，包括芯棒(10)、頭部(20)和覆蓋所述頭部的線圈(30)，其中所述頭部包括芯棒側(cè)上的較小直徑段(21)和尖端側(cè)上的較大直徑段(22)。所述線圈包括覆蓋所述較小直徑段的第一線圈(31)和覆蓋所述較大直徑段的第 二線圈(32)。所述第一線圈以多層纏繞以使得所述線圈的兩個(gè)端部(31a，31b)位于所述較小直徑段的尖端側(cè)處。所述第二線圈覆蓋所述較大直徑段以便與所述第一線圈接觸。所述第一線圈的兩個(gè)端部和所述第二線圈的芯棒側(cè)上的最外圈的至少一部分被焊接在一起。在較大直徑段的尖端側(cè)上的第二線圈的線圈端部(32a)側(cè)上的第二線圈的至少最外圈的一部分被焊接到較大直徑段。本發(fā)明的第四方面是一種用于制造高壓放電燈電極的方法，包括以下處理切割頭部(20)以形成芯棒側(cè)上的較小直徑段(21)和尖端側(cè)上的較大直徑段(22) (S10);在先形成線圈(30)，該線圈具有與較小直徑段和較大直徑段的外徑相匹配的內(nèi)徑，以使得線圈的繞組開始端部(30a)處于線圈的較底層、繞組結(jié)束端部(30b )處于線圈的較上層、以及所述繞組開始端部用所述較上層覆蓋(Sll);以繞組結(jié)束端部設(shè)置在前而將線圈從芯棒側(cè)安裝到所述頭部上，直到繞組開始端部與較大直徑段相接觸為止(S12);以及第二線圈的線圈端部(32a)側(cè)上的該第二線圈的至少最外圈的一部分焊接在較大直徑段的尖端側(cè)上(S13)。本發(fā)明的第五方面是一種用于制造高壓放電燈電極的方法，包括以下步驟切割頭部(20)以形成芯棒側(cè)上的較小直徑段(21)和尖端側(cè)上的較大直徑段(22) (S20);以多層形式形成第一線圈(31)，該第一線圈具有與較小直徑段的外徑相等的內(nèi)徑以使得第一線圈的兩個(gè)端部(31a，31b)彼此面對(duì)(S21);形成第二線圈(32)，該第二線圈具有與較大直徑段(S22)的外徑相等的內(nèi)徑；以第一線圈的兩個(gè)端部設(shè)置在前而將第一線圈從芯棒側(cè)安裝到所述較小直徑段上，直到所述第一線圈與較大直徑段相接觸為止(S23);將第二線圈從尖端側(cè)安裝到較大直徑段上，直到第二線圈與第一線圈相接觸為止(S24);將第一線圈的兩個(gè)端部焊接到第二線圈的芯棒側(cè)上的最外圈的至少一部分(S25);以及將在較大直徑段的尖端側(cè)上的第二線圈的線圈端部(32a)側(cè)上的該第二線圈的至少最外圈的一部分焊接到較大直徑段(S26)。本發(fā)明的第六方面是一種高壓放電燈，包括一對(duì)電極(40)，每個(gè)電極使用上述的高壓放電燈電極來形成；以及燈泡(50)，其中所述一對(duì)高壓放電燈電極彼此面對(duì)部署在所述燈泡內(nèi)部。


圖IA是示出本發(fā)明的電極的視圖。
圖IB是示出本發(fā)明的電極的視圖。圖2A是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電極的方法的橫截面圖。圖2B是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電極的方法的橫截面圖。圖2C是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電極的方法的橫截面圖。圖2D是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電極的橫截面圖。圖3是示出用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的電極的方法的流程圖。圖4A是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電極的方法的橫截面圖。 圖4B是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電極的方法的橫截面圖。圖4C是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電極的橫截面圖。圖5A是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的照片。圖5B是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的照片。圖5C是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的照片。圖6是示出用于制造根據(jù)第二實(shí)施例的電極的方法的流程圖。圖7是示出本發(fā)明的高壓放電燈的視圖。圖8是示出常規(guī)電極的視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明具有基本的布置，其中線圈的繞組開始或繞組結(jié)束端部和線圈的焊接部分被部署成不被部署在芯棒側(cè)上的端部處(下文中稱為“后部端”)。圖IA示出了最基本的示例。圖IA是電極I的橫截面?zhèn)纫晥D。在圖IA中，具有繞組開始端部30a和繞組結(jié)束端部30b的線圈30覆蓋頭部20。線圈30先前形成為如圖IA中所示的形狀，并且然后安裝到頭部20上。然后，線圈30的繞組開始部分(例如繞組開始端部30a)的至少最外圈的一部分焊接到頭部20。以這種方式，線圈30固定到頭部20以使得線圈30的端部都沒有部署在后部端30c附近。通過遠(yuǎn)離后部端30c部署繞組結(jié)束端部30b，與圖8中示出的常規(guī)示例相比更不可能發(fā)生從該處的放電。此外，圖IB示出圖IA的擴(kuò)展示例。在圖IB中示出的電極2中，具有繞組開始端部30a和繞組結(jié)束端部30b的線圈30覆蓋頭部20。此外，線圈30的至少最外圈(例如，繞組結(jié)束端部30b)的至少一部分被焊接到頭部20。圖IB中示出的電極2與圖IA中所示出的電極的不同之處在于繞組開始端部30a完全用上層線圈覆蓋并因此沒有露出。更具體地，電極2具有不造成從至少繞組開始端部30a放電的配置。如上所述，圖IA或圖IB中示出的配置能夠達(dá)到本發(fā)明的目的(將線圈固定到頭部以使得不存在由焊接造成的凸起，線圈的繞組開始端部和線圈的繞組結(jié)束端部被部署在線圈的后部端)。然而，以下給出的是考慮了電極性能和生產(chǎn)性的最優(yōu)選實(shí)施例的描述。實(shí)施例I圖2D示出根據(jù)第一實(shí)施例的電極3。電極3包括芯棒10、頭部20和覆蓋頭部的線圈30。頭部20包括芯棒側(cè)上的較小直徑段21和尖端側(cè)上的較大直徑段22。線圈30覆蓋較小直徑段21以使得最底層(第一層)中的繞組開始端部30a位于較小直徑段21的尖端側(cè)上，并且覆蓋較小直徑段21和較大直徑段22以使得最上層(第二層)中的繞組結(jié)束端部30b位于較大直徑段22上。然后，繞組結(jié)束端部30b被焊接并固定到較大直徑段22。
以上配置具有以下有利效果在將線圈30固定到頭部20中，不存在由焊接造成的凸起，線圈的繞組開始端部30a和線圈的繞組結(jié)束端部30b被部署在線圈30的后部端30c處。因此，抑制了變黑和飛濺。此外，具有低熱容量的線圈30以多層覆蓋頭部20的芯棒10側(cè)。因此，電極變得易于在點(diǎn)燃時(shí)迅速被加熱。因此，便于開始放電。此外，較小直徑段21和較大直徑段22之間高低平面上的差異允許線圈30的定位，這能夠抑制電極性能的制造變差。參考圖2A至2D，圖3示出了用于制造電極3的方法的流程圖。在步驟SlO中，如圖2A所示，頭部20被切割以形成較小直徑段21和較大直徑段22 (見圖5A)。較小直徑段21優(yōu)選地具有芯棒側(cè)上的錐形部分。優(yōu)選的是，錐形部分的角度相對(duì)電極軸X大約是40度，這可以防止頭部與芯棒斷開。此外，較大直徑段22優(yōu)選地還具有尖端側(cè)上的錐形部分。優(yōu)選的是，錐形部分的角度相對(duì)電極軸大約是50度，這可以抑制電弧點(diǎn)(arc spot)的移動(dòng)以使電弧穩(wěn)定。實(shí)際要被切割的頭部的部分包括整個(gè)較小直徑段21和較大直徑段22的錐形部分。在步驟Sll中，如圖2B所示，線圈30在先形成，該線圈具有與較小直徑段21和較大直徑段22的形狀(外徑)匹配的內(nèi)徑。對(duì)于線圈30的形成，使用要作為模具的專用夾具(jig)。這里，線圈30的繞組開始端部30a處于線圈30的較底層中，繞組結(jié)束端部30b處于線圈30的較上層中，并且繞組開始端部30a用較上層覆蓋。此外，還是在形成比圖2B中示出的具有更多層的線圈的情況下，繞組結(jié)束端部30b需要不被部署在后部端30c附近。注意到，可以首先執(zhí)行步驟SlO和步驟Sll的任何步驟。在步驟S12中，在步驟Sll中形成的線圈30從芯棒側(cè)以繞組結(jié)束端部30b設(shè)置在前而被安裝到頭部20上，如圖2C所示。這里，線圈被安裝到頭部20上，直到繞組開始端部30a與較大直徑段22相接觸為止。在步驟S13中，線圈30的至少一部分(例如，繞組結(jié)束端部30b)被焊接到較大直徑段22。因此，圖2D中示出的電極3被制造。實(shí)施例2圖4C示出根據(jù)第二實(shí)施例的電極4。雖然在第一實(shí)施例中已經(jīng)給出了使用線圈30制造的電極的描述，但是線圈的制造并非總是容易的，因?yàn)槔缧枰獙Ｓ脢A具以形成具有如圖2B中所示的兩個(gè)不同內(nèi)徑的線圈。因此，實(shí)施例2示出了能夠比實(shí)施例I的線圈更容易制造的線圈。電極4包括芯棒10、頭部20和覆蓋頭部20的線圈30。線圈30包括第一線圈31和第二線圈32。在如圖2A的情況下，頭部20包括芯棒側(cè)上的較小直徑段21和尖端側(cè)上的較大直徑段22。第一線圈31覆蓋較小直徑段21，而第二線圈32覆蓋較大直徑段22。這里，第一線圈31以多層(在此實(shí)施例中為兩層)纏繞，以使得其兩個(gè)端部31a和31b位于較小直徑段21的尖端側(cè)處。第二線圈32被部署成與第一線圈31相接觸。第一線圈31的兩個(gè)端部31a和31b以及第二線圈32的一部分被焊接在一起。此外，第二線圈32的尖端側(cè)上的端部32a被焊接并固定到較大直徑段22。該實(shí)施例不僅具有與第一實(shí)施例相同的效果，而且還具有高生產(chǎn)效率的有利效果，因?yàn)樵搶?shí)施例不需要專用夾具(雖然需要通用的夾具)來制造第一和第二線圈31和32。參考圖4A至4C和圖5A至5C，圖6示出了用于制造電極4的方法的流程圖。請(qǐng)注意圖4A至圖4C是電極的截面?zhèn)纫晥D，而圖5A至5C是電極俯視圖的照片。
在步驟S20中，頭部20被切割以形成較小直徑段21和較大直徑段22 (如在圖3中的步驟S 10情況下)。圖5示出完整的頭部20的照片。在步驟S21中，形成第一線圈31，該線圈具有多個(gè)層(在此實(shí)施例中為兩層)，其中兩個(gè)端部31a和31b彼此面對(duì)。第一線圈31被纏繞以使得第一線圈31的內(nèi)徑與較小直徑段21的外徑相匹配。在步驟S22中，第二線圈32以正常的方式形成。第二線圈32被纏繞以使得第二線圈32的內(nèi)徑與較大直徑段22的外徑相匹配。注意到，步驟S20、S21和S22的順序是任意的。在步驟S23中，如圖4A所示，第一線圈31從芯棒側(cè)被安裝到較小直徑段21上。這里，線圈31以兩個(gè)端部31a和31b設(shè)置在前而被安裝到較小直徑段21上，直到第一線圈與較大直徑段22相接觸為止。圖5B示出在完成步驟S23時(shí)的照片。如根據(jù)圖5B中示出的照片可見，兩個(gè)端部31a和31b不必總是處于如圖4A中所示的兩個(gè)端部31a和31b分別在線圈31的較底層和較上層這樣的關(guān)系。在步驟S24中，如圖4B所示，第二線圈32從尖端側(cè)被安裝到較大直徑段22上。這里，第二線圈32被安裝到較大直徑段22上，直到第二線圈32與第一線圈31相接觸為止。在步驟S25中，第一線圈31的兩個(gè)端部31a和31b和第二線圈32的一部分被焊
接并固定在一起。在步驟S26中，第二線圈32的至少一部分(例如，尖端側(cè)端部32a)被焊接到較大直徑段22。注意到，步驟S25和S26的順序是任意的。圖4C示出橫截面圖，而圖5C示出在完成步驟S25和S26時(shí)的俯視圖的照片。圖7示出根據(jù)上述實(shí)施例的使用一對(duì)電極40的高壓放電燈。高壓放電燈包括由石英玻璃等制成的燈泡50和在燈泡50內(nèi)彼此面對(duì)部署這一對(duì)電極40。這一對(duì)電極40可以是上述電極I至4中的任何電極。燈泡50包括連接到每個(gè)電極40的鑰箔51，和引線52。注意到,燈泡50至少填充有汞和惰性氣體。因此，本發(fā)明可以提供這樣的高壓放電燈，其不太可能遭受變黑等，并且具有很好的可燃性、可靠性等。雖然以上已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)注意以下。(I)附圖(除了照片以外)不是真實(shí)的尺寸，并且一些構(gòu)成組件為了便于解釋而被擴(kuò)大或者省略。(2)雖然為了便于解釋，每個(gè)線圈的繞組開始端部和繞組結(jié)束端部被示出在相同截面上，但是相應(yīng)端部可以相對(duì)軸X在不同的角度上。(3)芯棒10可以連接到與該芯棒10分開的頭部20，或者可以從該芯棒10與之集成的頭部20切斷。(4)雖然使用激光束或電子束用于焊接，但是可以采用其他焊接方法。
權(quán)利要求
1.一種高壓放電燈電極，包括芯棒、頭部和覆蓋所述頭部的線圈，其中 所述頭部包括所述芯棒側(cè)上的較小直徑段和尖端側(cè)上的較大直徑段， 所述線圈覆蓋所述較小直徑段以使得所述線圈的最底層的繞組開始端部位于所述較小直徑段的尖端側(cè)處，并且覆蓋所述較小直徑段和所述較大直徑段以使得所述線圈的最上層的繞組結(jié)束端部位于較大直徑段上，以及 所述線圈的至少一部分被焊接到所述較大直徑段。
2.一種高壓放電燈，包括 一對(duì)電極，每個(gè)電極包括根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓放電燈電極；以及 燈泡，其中 所述一對(duì)高壓放電燈電極彼此面對(duì)部署在所述燈泡內(nèi)部。
3.一種高壓放電燈電極，包括芯棒、頭部和覆蓋所述頭部的線圈，其中 所述頭部包括所述芯棒側(cè)上的較小直徑段和尖端側(cè)上的較大直徑段， 所述線圈包括覆蓋所述較小直徑段的第一線圈和覆蓋所述較大直徑段的第二線圈，所述第一線圈以多層纏繞以使得所述線圈的兩個(gè)端部位于所述較小直徑段的所述尖端側(cè)處， 所述第二線圈覆蓋所述較大直徑段以便與所述第一線圈接觸， 所述第一線圈的兩個(gè)端部和所述第二線圈的所述芯棒側(cè)上的最外圈的至少一部分被焊接在一起，以及 在所述第二線圈的線圈端部側(cè)上的所述第二線圈的至少最外圈的一部分在所述較大直徑段的尖端側(cè)上。
4.一種高壓放電燈，包括 一對(duì)電極，每個(gè)電極包括根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓放電燈電極；和燈泡，其中所述一對(duì)高壓放電燈電極彼此面對(duì)部署在所述燈泡內(nèi)部。
5.一種用于制造高壓放電燈電極的方法，包括以下處理 切割頭部以形成芯棒側(cè)上的較小直徑段和尖端側(cè)上的較大直徑段； 在先形成線圈，該線圈具有與所述較小直徑段和所述較大直徑段的外徑相匹配的內(nèi)徑，以使得所述線圈的繞組開始端部處于所述線圈的較底層中、繞組結(jié)束端部處于所述線圈的較上層中、以及所述繞組開始端部用所述較上層覆蓋； 以所述繞組結(jié)束端部設(shè)置在前而將所述線圈從所述芯棒側(cè)安裝到所述頭部上，直到所述繞組開始端部與所述較大直徑段相接觸為止；以及將所述線圈的至少一部分焊接到所述較大直徑段。
6.一種用于制造高壓放電燈電極的方法，包括以下處理 切割頭部以形成芯棒側(cè)上的較小直徑段和尖端側(cè)上的較大直徑段； 以多層形式形成第一線圈，該第一線圈具有與所述較小直徑段的外徑相等的內(nèi)徑以使得所述第一線圈的兩個(gè)端部彼此面對(duì)； 形成第二線圈，該第二線圈具有與所述較大直徑段的外徑相等的內(nèi)徑； 以所述第一線圈的兩個(gè)端部設(shè)置在前而將所述第一線圈從所述芯棒側(cè)安裝到所述較小直徑段上，直到所述第一線圈與所述較大直徑段相接觸為止； 將第二線圈從所述尖端側(cè)安裝到所述較大直徑段上，直到所述第二線圈與所述第一線圈相接觸為止； 將所述第一線圈的兩個(gè)端部焊接到所述第二線圈的所述芯棒側(cè)上的最外圈的至少一部分；以及 將在所述較大直徑段的所述尖端側(cè)上的所述第二線圈的所述線圈端部側(cè)上的該第二線圈的至少最外圈的一部分焊接到所述較大直徑段。
7.一種高壓放電燈電極，包括芯棒、頭部和覆蓋所述頭部的線圈，其中 所述線圈的至少一部分以多層纏繞，以及 所述線圈在比所述線圈的端部更接近所述芯棒的位置處以一圈或多圈纏繞。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓放電燈，其中所述線圈的繞組開始端部用較上層的線圈部覆蓋。
9.一種高壓放電燈，包括 一對(duì)電極，每個(gè)電極使用根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓放電燈電極來形成；以及燈泡，其中所述一對(duì)高壓放電燈電極彼此面對(duì)部署在所述燈泡內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明的高壓放電燈電極包括芯棒(10)、頭部(20)和覆蓋所述頭部的線圈(30)。所述頭部包括芯棒側(cè)上的較小直徑段(21)和尖端側(cè)上的較大直徑段(22)。所述線圈覆蓋較小直徑段以使得最底層的繞組開始端部(30a)位于較小直徑段的尖端側(cè)處，并且覆蓋較小直徑段和較大直徑段以使得最上層的繞組結(jié)束端部(30b)位于較大直徑段上。所述線圈的至少一部分被焊接到較大直徑段。
文檔編號(hào)H01J9/02GK102656663SQ20108005704
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者富永和志 申請(qǐng)人:巖崎電氣株式會(huì)社