專利名稱：放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在連接設(shè)置于發(fā)光管兩端的密封管內(nèi)設(shè)有電極保持結(jié)構(gòu)的放電燈，特別是涉及一種放電燈的密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在短弧型等放電燈中，在封閉電極的發(fā)光管的兩端一體地形成有玻璃制的密封管，在密封管內(nèi)，用于支承電極的電極支承棒由筒狀玻璃管保持。在采用金屬箔的密封結(jié)構(gòu)中，利用熱量使密封管縮徑，將密封管與玻璃管熔接起來。由此，金屬箔被密封，發(fā)光管內(nèi)成為氣密狀態(tài)。在半導(dǎo)體、液晶制造領(lǐng)域中，為了提高生產(chǎn)效率，正在推進短弧型放電燈的大功率 化。因此，在額定功率較大的放電燈中，在電極支承棒上固定金屬環(huán)等環(huán)狀構(gòu)件，將多個金屬箔熔接于環(huán)狀構(gòu)件。于是，經(jīng)由金屬箔、環(huán)狀構(gòu)件、電極支承棒向電極供給電力(例如參照專利文獻I)。金屬環(huán)等的熱膨脹率與玻璃管不同。因此，在密封工序中將密封管熔接在玻璃管上時，會在環(huán)狀構(gòu)件與玻璃管的接觸面附近產(chǎn)生應(yīng)變，該應(yīng)變會導(dǎo)致燈破裂。為了防止產(chǎn)生這樣的應(yīng)變，例如在環(huán)狀構(gòu)件的兩面配置相同尺寸相同規(guī)格的金屬制圓板箔，從而防止玻璃構(gòu)件與環(huán)狀構(gòu)件的熔接(參照專利文獻2、3)。而且，由玻璃形成的密封管與金屬環(huán)接觸時，會在密封工序中因徑向熱膨脹率的差異而對密封管施加應(yīng)力。因此，以遮蓋金屬環(huán)的方式設(shè)置卷箔，從而防止金屬環(huán)與密封管相接觸(參照專利文獻4)。卷箔僅遮蓋金屬環(huán)周圍的部分，卷箔的電極側(cè)端部沒有超出金屬環(huán)，未延伸至電極側(cè)玻璃管。專利文獻1:日本特開2007 - 115414號公報專利文獻2 :日本特開平8 — 315780號公報專利文獻3 日本特開2000 - 58000號公報專利文獻4 :日本特開2010 — 198947號公報由于玻璃管、金屬環(huán)等在加工作業(yè)過程中進行倒角作業(yè)等，因此，其周緣部分略微帶有圓角。因此，在密封工序后，會在金屬環(huán)、電極側(cè)玻璃管、密封管之間產(chǎn)生微小的間隙。該間隙是通過加熱玻璃使玻璃軟化而成形的，因此其形狀不穩(wěn)定，容易在電極側(cè)玻璃管與密封管之間產(chǎn)生楔形的間隙。由于在電極支承棒、金屬環(huán)與玻璃管、密封管之間不能呈完全密合的狀態(tài)，因此該間隙的壓力與放電空間內(nèi)壓力相等。因此，若在點亮燈時因金屬環(huán)與電極側(cè)玻璃管的徑向熱膨脹率的差異而產(chǎn)生應(yīng)力，則會從楔形的間隙部分產(chǎn)生裂紋，有可能導(dǎo)致密封管破裂。

發(fā)明內(nèi)容
因而，需要防止由因熱膨脹率的差異而產(chǎn)生的應(yīng)力所引起的密封管破裂。本發(fā)明的放電燈包括電極支承棒，其用于支承發(fā)光管內(nèi)電極；玻璃管，其被電極支承棒貫穿，且與由石英玻璃等形成的密封管相熔接；以及導(dǎo)電性圓板構(gòu)件，其連接有電極支承棒，且將沿著軸線方向配置的金屬箔與電極支承棒電連接起來。例如，放電燈構(gòu)成為短弧型放電燈。導(dǎo)電性圓板構(gòu)件在此能夠構(gòu)成為無孔的板狀構(gòu)件或有孔的環(huán)狀構(gòu)件，例如使金屬環(huán)等被電極支承棒貫穿。也可以在導(dǎo)電性圓板構(gòu)件與玻璃管之間與導(dǎo)電性圓板構(gòu)件和玻璃管接觸地配置圓板箔，使電極支承棒貫穿圓板箔。例如，圓板箔能夠由較薄的金屬箔構(gòu)成。本發(fā)明的放電燈包括遮蓋導(dǎo)電性圓板構(gòu)件外周面的金屬箔等的卷箔。而且，卷箔的電極側(cè)端部沿著軸線方向位于比金屬箔端部及導(dǎo)電性圓板構(gòu)件靠電極側(cè)的位置。在本發(fā)明中，卷箔超出金屬箔甚至超出導(dǎo)電性圓板構(gòu)件而延伸至玻璃管，卷箔的電極側(cè)端部(周緣部)未收納在導(dǎo)電性圓板構(gòu)件的外周面的軸線方向范圍內(nèi)。由此，即使因玻璃管與導(dǎo)電性圓板構(gòu)件的熱膨脹率的差異而產(chǎn)生應(yīng)力，在玻璃管與導(dǎo)電性圓板構(gòu)件的邊 界部分發(fā)生的應(yīng)力也會由具有撓性且具有柔軟性的卷箔吸收。特別是進行了倒角加工等時，會在導(dǎo)電性圓板構(gòu)件、密封管、還有玻璃管之間沿著周向形成間隙、空隙。但是，只要是卷箔暴露出來的結(jié)構(gòu)，即使放電空間內(nèi)的壓力通往空隙，也能夠防止應(yīng)力直接施加于密封管。而且，不管是否進行倒角加工，在設(shè)有圓板箔的情況下都會形成較大的空隙、間隙，但能夠利用卷箔防止應(yīng)力集中于密封管。而且，能夠構(gòu)成為卷箔的電極側(cè)端部沿著徑向位于比導(dǎo)電性圓板構(gòu)件外周面靠軸線側(cè)的位置，即構(gòu)成為卷箔的電極側(cè)端部靠近軸線側(cè)。由此，會防止在密封工序中卷箔的電極側(cè)端部朝向密封管外周側(cè)進入，從而會可靠地防止因應(yīng)力向密封管集中而產(chǎn)生裂紋。另一方面，本發(fā)明另一技術(shù)方案的放電燈以密封管端部側(cè)的密封結(jié)構(gòu)為特征，其特征在于，包括棒(在此稱作導(dǎo)棒)，其與外部電源電連接；玻璃管，其被上述導(dǎo)棒貫穿，且與密封管相熔接；導(dǎo)電性圓板構(gòu)件，其連接有上述導(dǎo)棒，且將沿著軸線方向配置的金屬箔與上述導(dǎo)棒電連接起來；以及卷箔，其遮蓋上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件外周面，上述卷箔的電極相反側(cè)端部沿著軸線方向位于比上述金屬箔的端部及上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件靠電極相反側(cè)的位置。采用本發(fā)明，能夠獲得具有防止點亮?xí)r在密封管中產(chǎn)生裂紋的、可靠性較高的密封結(jié)構(gòu)的放電燈。


圖1是本實施方式的短弧型放電燈的示意性剖視圖。圖2是陽極側(cè)密封管的示意性剖視圖。圖3是放大表示圖2的內(nèi)側(cè)金屬環(huán)附近的剖視圖。圖4是放大表示圖3的外側(cè)卷箔附近的圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是本實施方式的短弧型放電燈的示意性剖視圖。圖2是陽極側(cè)密封管的示意性剖視圖。短弧型放電燈10是在由石英玻璃形成的球狀發(fā)光管12內(nèi)相對配置陽極14、陰極16而成的，石英玻璃的密封管20、60相對地連接設(shè)置在發(fā)光管12的兩端。密封管20、60的兩端由燈頭80A、80B堵塞。在密封管20、60的內(nèi)部分別封入有支承陽極14、陰極16并且密封發(fā)光管12內(nèi)的放電空間11的部件(parts)(以下稱作安裝(mount)部件)18A、18B。另外,在放電空間11中封入有水銀及稀有氣體。如圖2所示，在密封管20的內(nèi)部設(shè)有用于支承陽極14的電極支承棒22，其沿著電極軸線E (密封管軸線)的方向配置。電極支承棒22貫穿形成在圓筒狀的厚壁玻璃管(以下稱作電極側(cè)玻璃管)24中的軸線孔24A，由電極側(cè)玻璃管24保持。為了可靠地與密封管20相熔接，在電極側(cè)玻璃管24的發(fā)光管側(cè)端部形成有圓筒狀的凹部24B。電極支承棒22沒有延伸至密封管20的端部，與電極支承棒22隔開規(guī)定間隔且同軸線地相對配置有金屬制的導(dǎo)棒28。電極支承棒22、導(dǎo)棒28同軸線插入到設(shè)置在圓筒狀的玻璃管(以下稱作密封管端部側(cè)玻璃管)34兩端的插入孔中，密封管端部側(cè)玻璃管34保 持電極支承棒22、導(dǎo)棒28。導(dǎo)棒28連接于與電源部(未圖示)相連接的外部導(dǎo)線(未圖示)。在密封管端部側(cè)玻璃管34的兩端分別配置有金屬環(huán)26、32，電極支承棒22、導(dǎo)棒28熔接于金屬環(huán)26、32的軸線孔26A、32A。接近發(fā)光管12的金屬環(huán)(以下稱作內(nèi)側(cè)金屬環(huán))26被夾在盤狀的圓板箔42、44中，另一個金屬環(huán)(以下稱作外側(cè)金屬環(huán))32也同樣地由盤狀的圓板箔(未圖示)夾著。在內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26與外側(cè)金屬環(huán)32之間，多個帶狀金屬箔36沿著密封管端部側(cè)玻璃管34的外表面向軸線方向延伸，其兩端熔接于內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26、外側(cè)金屬環(huán)32的外周面。外側(cè)金屬環(huán)32將導(dǎo)棒28與金屬箔36電連接起來，內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26將帶狀金屬箔36與電極支承棒22電連接起來。由此，從與電源部相連接的導(dǎo)棒28向陽極14供給電力。配置于內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26兩面的圓板箔42、44被電極支承棒22貫穿，分別與密封管端部側(cè)玻璃管34、電極側(cè)玻璃管24密接。圓板箔42貼緊于內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的密封管端部側(cè)，圓板箔44貼緊于內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的發(fā)光管側(cè)。在內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的外周面上設(shè)有卷成筒狀的外側(cè)卷箔46，其與內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26 —同遮蓋金屬箔36的電極側(cè)端部。另一方面，在電極側(cè)玻璃管24的軸線孔24A與電極支承棒22之間卷有內(nèi)側(cè)卷箔(在此未圖示)。密封管20在密封工序時通過用煤氣燃燒器等進行加熱而發(fā)生縮徑，與電極側(cè)玻璃管24、密封管端部側(cè)玻璃管34、固定玻璃管29相熔接。由此，密封密封管20的內(nèi)部，固定包含電極側(cè)玻璃管24、內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26、外側(cè)金屬環(huán)32、密封管端部側(cè)玻璃管34、還有固定玻璃管29在內(nèi)的安裝部件18A，而使該安裝部件18A不會沿軸線方向運動。另外，陰極側(cè)密封管60也同樣地構(gòu)成。圖3是放大表示圖2的內(nèi)側(cè)金屬環(huán)附近的剖視圖。圖4是放大表示圖3的外側(cè)卷箔附近的圖。利用圖3、圖4對外側(cè)卷箔的配置結(jié)構(gòu)進行說明。金屬箔36沿著軸線方向僅延伸至內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的外周面的軸線方向范圍T。外側(cè)卷箔46以與金屬箔36及內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26相密合的方式繞內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26卷繞。由此，內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26及金屬箔36的電極側(cè)端部未與密封管20直接接觸。并且，外側(cè)卷箔46超出內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的外周面的軸線方向范圍T，延伸至電極側(cè)玻璃管24。因而，外側(cè)卷箔46的電極側(cè)端部(周緣部)46T沿著電極軸線E位于比金屬箔36還有內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26靠電極側(cè)、發(fā)光管側(cè)的位置。這樣一來，外側(cè)卷箔46具有從電極側(cè)端部46T到另一個端部46S的寬度，足夠長于內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的軸線方向范圍T、即環(huán)的厚度。利用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠防止密封管產(chǎn)生裂紋。若詳細(xì)說明，貝1J與內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的電極側(cè)側(cè)面相接觸的圓板箔44的直徑小于電極側(cè)玻璃管24的直徑。因此，在圓板箔44的周圍略微形成有空隙、間隙。此外，由于對內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26、電極側(cè)玻璃管24進行的倒角等加工作業(yè)，截面沿著周向形成有楔形的大空隙、間隙S。在圖4中圖示了形成在內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26、電極側(cè)玻璃管24、密封管20之間的間隙S。通過倒角加工，內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26、電極側(cè)玻璃管24的周緣部帶有圓角，不呈棱角狀。而且，該間隙S的壓力等于放電空間內(nèi)的壓力。其原因在于，在電極支承棒22與電極側(cè)玻璃管24之間設(shè)有內(nèi)側(cè)卷箔48 (參照圖3)，由此，材質(zhì)、熱膨脹率等不同的電極側(cè)玻璃管24、電極支承棒22、圓板箔44、還有內(nèi)側(cè)卷箔48之間沒有完全密合而產(chǎn)生間隙，其結(jié)果，間隙S與放電空間11相連通。雖然如此形成具有較大的壓力的間隙S，但是由于外側(cè)卷箔46在間隙S處暴露出來，密封管20并未面向間隙S，因此間隙的形狀較為穩(wěn)定，不會產(chǎn)生楔形的間隙，壓力不會直接施加于密封管。而且，外側(cè)卷箔46以其電極側(cè)端部46T夾設(shè)在密封管20與電極側(cè)玻璃管24之間的方式卷繞，電極側(cè)端部46T距電極軸線E的距離Rl短于內(nèi)側(cè)金屬環(huán)外周面20M距電極軸線E的距離R0。S卩，電極側(cè)端部46T沿著徑向位于比內(nèi)側(cè)金屬環(huán)外周面20M接近電極軸線的位置。通過使電極側(cè)玻璃管24的外徑小于內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的外徑地用作安裝部件，能夠形成上述結(jié)構(gòu)。此外，通過使內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26與電極側(cè)玻璃管24的外徑大致相同，在密封工序中縮小電極側(cè)玻璃管的外徑，也能夠形成上述結(jié)構(gòu)。通過形成上述結(jié)構(gòu)，能夠在密封工序中防止電極側(cè)端部46T朝向密封管的外周面?zhèn)冗M入，從而能夠防止以電極側(cè)端部46T為起點產(chǎn)生裂紋。因而，在密封工序中使密封管原材料縮徑時不會產(chǎn)生楔形的間隙，即使因點亮 熄滅燈時等的徑向的熱膨脹率差異而在內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26與密封管20之間產(chǎn)生應(yīng)力，由于具有撓性的外側(cè)卷箔46會利用變形吸收該應(yīng)力，因此，也能夠防止以間隙S為起點產(chǎn)生裂紋。而且，在內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26附近,外側(cè)卷箔46與電極側(cè)玻璃管24、內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26、還有金屬箔36全部密接地將它們遮蓋，因此，能夠抑制自內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26及其周邊向密封管側(cè)施加的應(yīng)力集中。如上所述，采用本實施方式，在放電燈10的密封管20內(nèi)，與金屬箔36相熔接的內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26以被電極支承棒22貫穿的狀態(tài)與該電極支承棒22接合，在內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的周圍卷繞有外側(cè)卷箔46。外側(cè)卷箔46超出內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26延伸至電極側(cè)玻璃管24,外側(cè)卷箔46的電極側(cè)端部46T沿著電極軸線E位于比內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26靠電極側(cè)的位置。另外，也可以不在內(nèi)側(cè)金屬環(huán)26的側(cè)面設(shè)置圓板箔42、44。此外，也可以將除內(nèi)側(cè)金屬環(huán)以外的導(dǎo)電性圓板構(gòu)件夾設(shè)在金屬箔和電極支承棒之間。外側(cè)卷箔也可以由除金屬以外的導(dǎo)電性或絕緣性物質(zhì)等任意材料形成。此外，也可以在外側(cè)金屬環(huán)32構(gòu)成相同的外側(cè)卷箔。在該情況下，外側(cè)卷箔的電極相反側(cè)端部構(gòu)成為超出金屬箔36的電極相反側(cè)端部還有外側(cè)金屬環(huán)32，延伸至環(huán)狀的固定玻璃管29、燈頭80A側(cè)。附圖標(biāo)記說明10、放電燈；11、放電空間；12、發(fā)光管；20、密封管；22、電極支承棒；24、電極側(cè)玻 璃管(玻璃管);26、內(nèi)側(cè)金屬環(huán)(導(dǎo)電性圓板構(gòu)件);29、固定玻璃管(玻璃管);32、外側(cè)金屬環(huán)(導(dǎo)電性圓板構(gòu)件)；34、密封管端部側(cè)玻璃管；36、金屬箔；42、44、圓板箔；46、外側(cè)卷箔(卷箔)；48、內(nèi)側(cè)卷箔。
權(quán)利要求
1.一種放電燈，其特征在于，包括 電極支承棒，其用于支承發(fā)光管內(nèi)的電極； 玻璃管，其被上述電極支承棒貫穿，與密封管相熔接； 導(dǎo)電性圓板構(gòu)件，其連接有上述電極支承棒，將沿著軸線方向配置的金屬箔與上述電極支承棒電連接起來；以及 卷箔，其遮蓋上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件的外周面， 上述卷箔的電極側(cè)端部沿著軸線方向位于比上述金屬箔的端部及上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件靠電極側(cè)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于， 上述卷箔在形成在上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件、上述密封管、上述玻璃管之間的間隙處暴露出來。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項所述的放電燈，其特征在于， 上述卷箔的電極側(cè)端部沿著徑向位于比上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件外周面靠軸線側(cè)的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項所述的放電燈，其特征在于， 該放電燈還包括圓板箔，該圓板箔被上述電極支承棒貫穿，與上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件和上述玻璃管接觸地配置于上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件與上述玻璃管之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放電燈，其特征在于， 該放電燈還包括圓板箔，該圓板箔被上述電極支承棒貫穿，與上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件和上述玻璃管接觸地配置于上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件與上述玻璃管之間。
6.一種放電燈，其特征在于，包括 導(dǎo)棒，其與外部的電源電連接； 玻璃管，其被上述導(dǎo)棒貫穿，與密封管相熔接； 導(dǎo)電性圓板構(gòu)件，其連接有上述導(dǎo)棒，將沿著軸線方向配置的金屬箔與上述導(dǎo)棒電連接起來；以及 卷箔，其遮蓋上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件的外周面， 上述卷箔的電極相反側(cè)端部沿著軸線方向位于比上述金屬箔的端部及上述導(dǎo)電性圓板構(gòu)件靠電極相反側(cè)的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種放電燈。該放電燈具有防止密封管在點亮?xí)r破裂的、可靠性較高的密封結(jié)構(gòu)。在放電燈的密封管(20)內(nèi)，使與金屬箔(36)相熔接的內(nèi)側(cè)金屬環(huán)(26)以被電極支承棒(22)貫穿的狀態(tài)與該電極支承棒(22)接合，在內(nèi)側(cè)金屬環(huán)(26)的周圍卷有外側(cè)卷箔(46)。外側(cè)卷箔(46)超出內(nèi)側(cè)金屬環(huán)(26)延伸至電極側(cè)玻璃管(24)，外側(cè)卷箔(46)的電極側(cè)端部(46T)沿著電極軸線(E)位于比內(nèi)側(cè)金屬環(huán)(26)靠電極側(cè)的位置。
文檔編號H01J61/36GK103021791SQ20121025871
公開日2013年4月3日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者小川正明, 今井唯介, 宮下信一 申請人:株式會社奧珂制作所