(57)【要約】【課題】ランプの取付け姿勢にかかわらず、寿命末期まで外管バルブの落下が確実に抑制され、安全性の高い高圧放電ランプを提供する。【解決手段】ランプ１０は、内部ステムリード１２、１３に支持された発光管１が収納されている。外管バルブ１４は、発光管１が収納された球体部１４ａと当該球体部１４ａよりも縮径されたネック部１４ｂおよびネジ溝１６が形成された口金嵌合部１４ｃとを有する構成である。ランプ１０では、外管バルブ１４の上記球体部１４ａ内における内部ステムリード１２には、アーム２２を有する落下ストッパ２０が１つだけ取付けられており、アーム２２が、その一端を支点Ｆとして、他端が第１の位置から第２の位置までの間を弧を描く状態に回転自在に構成されている。第２の位置では、アーム２２が外管バルブ１４の管軸Ａｘ１０に対し、７０［°］よりも大きく、１１０［°］以下の角度をなす。【選択図】図１
2008066222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の容器内に放電ガスが封入されてなる発光管が、支持部材で支持された状態で外管バルブ内に配され、前記外管バルブが、前記発光管が収納された球体部と、前記球体部に続き、その最大径よりも縮径された筒状のネック部とを有する構成である高圧放電ランプにおいて、
前記球体部内における前記支持部材には、一本のアーム部を有する落下防止部材が１つだけ取付けられており、
前記アーム部は、その一端またはこれに近接する点を回転中心として、他端が第１の位置から第２の位置までの間を弧を描く状態に回転自在に構成されており、
前記第１の位置は、前記アーム部の前記他端が、前記回転中心よりも前記ネック部の側における前記支持部材に対し接触または近接する位置であり、
前記第２の位置は、前記他端と前記回転中心とを結ぶ直線が前記外管バルブの管軸に対し７０度よりも大きく１１０度以下の角度をなす位置であり、
前記落下防止部材は、前記アーム部の前記他端が前記第２の位置にある場合に、当該アーム部の前記他端と前記支持部材または前記発光管における他の箇所とを結ぶ境界を、前記ネック部が通過するのを防止する構成である
ことを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
前記第２の位置は、前記他端と前記回転中心とを結ぶ直線が前記外管バルブの管軸に対し９０度よりも大きい角度をなす位置である
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】
前記支持部材の構成中には、内部ステムリードが含まれており、
前記落下防止部材は、前記内部ステムリードに対し取付けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の高圧放電ランプ。
【請求項４】
前記落下防止部材におけるアーム部は、短冊状の板体から構成されている
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の高圧放電ランプ。
【請求項５】
前記アーム部における前記他端側の一部領域は、当該他端が前記第２の位置にある場合に前記ネック部となる側に向けて曲折加工されている
ことを特徴とする請求項４に記載の高圧放電ランプ。
【請求項６】
前記アーム部には、線状またはディンプル状の凹凸加工が施されている
ことを特徴とする請求項４または５に記載の高圧放電ランプ。
【請求項７】
前記アーム部には、当該アーム部の先端が前記第１の位置にある場合に前記支持部材を逃がす切り欠き加工が施されている
ことを特徴とする請求項４から６の何れかに記載の高圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧放電ランプに関し、特に、外管バルブの脱落防止機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネルギ時代を迎え、照明分野においても省エネルギ光源の開発・普及が推進されている。特に屋外の広場および投光照明、あるいは工場や体育館などの屋内照明等の用途には、従来の高圧水銀ランプに比べ約２倍の高効率を呈するメタルハライドランプが普及してきている。また、メタルハライドランプは、高効率であることに加え、被射体の本来の物体色を再現する、所謂、演色性も高いのが特徴であり、これよりメタルハライドランプは、従来の高圧水銀ランプの用途に加えて、店舗等を含めた屋内照明としても用いられるようになっている。
【０００３】
メタルハライドランプは、外管バルブの内方に窒素ガス（Ｎ２）が封入されるとともに、発光管が収納された構成を有する。この内、発光管は、石英からなる円筒状体であり、外管バルブ内に一緒に収納されている支持枠などにより保持されている。支持枠は、一対の内部ステムリード、あるいはその一方に固定されており、内部ステムリードは、所謂、ガラスステムに封止・保持されている。外管バルブの代表的な形状は、球状のバルブの一方の端部に近い領域に円筒状に縮径されてなるネック部を有し、このネック部よりもさらに端側にＥ型口金が装着される（口金嵌合部）。このような形態を有する外管バルブを、ドロップ型外管バルブという。
【０００４】
外管バルブは、特にランプの特性面から発光管の温度を高い状態に維持してランプ効率の向上に寄与するとともに、ランプ駆動時に発光管から放射される紫外線を遮断し、また、高温の発光管への接触による事故を防ぐというような役割を果たす。
ところで、近年における屋内照明用としてのメタルハライドランプの普及に伴い、寿命末期などにおける外管バルブの落下という問題が発生することがある。具体的には、メタルハライドランプをそのＥ型口金が鉛直方向上側となる向きに装着して使用する場合（口金上向き点灯）において、ランプの寿命末期に外管バルブのネック部と口金が装着される口金嵌合部との境界領域で周状に破断し、外管バルブがその自重をもって落下に至る場合がある。
【０００５】
ここで、外管バルブの破断は、次のような原因により発生するものと考えられる。メタルハライドランプの製造過程においては、外管バルブの一端側を円筒状に縮径し、バルブの開口端部でステム封着する。その後に、円筒状に縮径した部分の封着側の一部領域にネジ溝を形成することで構成される。この場合、円筒状に縮径された部分をネック部といい、その先端のネジ溝が形成されＥ型口金が嵌合（装着）される部分を口金嵌合部という。
【０００６】
上記外管バルブの形成過程においては、ステム封着工程での冷却の後に口金嵌合部にガラス歪が残留してしまう。また、口金嵌合部のガラス加工時あるいはステム封着時に当該部分にマイクロクラックが発生することがある。寿命末期には、上記口金嵌合部に残留するガラス歪や上記マイクロクラックに起因して、口金嵌合部でクラックが進展することがある。特に、ネック部と口金嵌合部との境界領域でクラックが進展し、これが周状に繋がった場合には、上記のように外管バルブの落下という事態に至ることが考えられる。
【０００７】
寿命末期における外管バルブの落下という問題は、実際の市場で発生する頻度は極めて低いものではあるが、例えば、口金が鉛直方向上側で、外管バルブが鉛直方向下側となるようにランプを装着する場合（口金上向き点灯）には、上記境界領域が破断した場合には外管バルブが頭上に落下してくる可能性があり、安全性の確保という観点から確実に落下を防止することが求められる。
【０００８】
この外管バルブの落下という問題に対して、落下防止用のアームを内部ステムリードに取付け、外管バルブにおける上記境界領域が破断した場合にも、外管バルブが頭上に落下してくるのを防止するための技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この文献で提案されているランプの構造について、図９（ａ）を用い説明する。
図９（ａ）に示すように、メタルハライドランプ５１０は、外管バルブ５１４の内部に、内部ステムリード５１２などにより支持された発光管５０１が収納された構成を有する。外管バルブ５１４は、円筒状に縮径されてなるネック部を一端部に有し、それよりもさらに先端側の口金嵌合部にＥ型口金５１７が装着された構成となっている。この文献で提案されているアーム状の落下防止部材（以下では、「落下防止アーム」と記載する。）５２２、５２３は、内部ステムリード５１２におけるランプ５１０の径方向両外となる部分の各々に取り付けられており、図９（ａ）に示すようにＥ型口金５１７が鉛直方向上側に向くようにランプ５１０を配するとき（口金上向き点灯）、落下防止アーム５２２、５２３は、外管バルブ５１４の軸に対し６０［°］の角度を以って開いた状態となっている。図９（ａ）に示すように、ランプ５１０では、その寿命末期において、仮に外管バルブ５１４の上記境界領域（ネック部と口金嵌合部との境界領域）で破断が生じた場合にも、２つの落下防止アーム５２２、５２３の各先端が外管バルブ５１４の内壁に引っ掛かることで頭上への落下が防止される。
【特許文献１】特開２００２−１８４３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１で提案されているランプ５１０では、その取付けの形態によっては落下防止アーム５２２、５２３が確実に機能せず、外管バルブ５１４が落下に至る場合がある。図９（ｂ）を用い一例を説明する。
図９（ｂ）に示すように、ランプ５１０は、鉛直方向に対し角度θ５１０を以って壁や天井に装着されることがある。そして、特許文献１で提案されているランプ５１０においては、落下防止アーム５２２、５２３が外管バルブ５１４の軸方向に対する角度θ５２３（＝６０［°］）を以って開くようになっているため、鉛直方向Ｖに対するランプ５１０の軸Ａｘ５１０の傾斜角度θ５１０を６０［°］よりも大きくする場合には一方の（鉛直方向における上側に配されることになる）落下防止アーム５２３が閉じてしまい、落下防止機能が果たせない状態となる。
【００１０】
また、特許文献１で提案されている技術では、外管バルブ５１４の軸方向に対し鋭角６０［°］という鋭角で落下防止アーム５２２、５２３の開放角度θ５２３が設定されているので、落下の際の外管バルブ５１４からの衝撃などを受けてもう一方の（鉛直方向における下側などに配されることになる）落下防止アーム５２２も閉じてしまうことも考えられる。
【００１１】
さらに、特許文献１で提案されている技術では、上述のように、ランプ５１０の取付け時における傾斜角度θ５１０によって一方の落下防止アーム５２３が閉じてしまうことが生じ得るため、必ず複数の落下防止アーム５２２、５２３を設けることが必要とされる。このように一つのランプ５１０に対し、複数の落下防止アーム５２２、５２３を設けることは部品点数および製造上の工数の増加を招き、製造コストの観点からも不利である。
【００１２】
なお、内部ステムリードに対して落下防止アームを閉じないように直接固定し、落下防止アームがランプの姿勢に影響されないようにすることもできるが、ランプの製造時における外管バルブへの落下防止アームを含む発光管などを挿入を考慮するとき、ランプの径方向に大きく突き出す落下防止アームを設けることはできない。このため、落下防止アームを内部ステムリードなどに固定する構成は、確実な外管バルブの落下の防止という観点から問題を有し、実際にこれを採用することは困難である。
【００１３】
本発明は、上気問題を解決しようとなされたものであって、ランプの取付け姿勢にかかわらず、寿命末期まで外管バルブの落下が確実に抑制され、安全性の高い高圧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】
【００１４】
本発明者等は、上記課題の解決を図るための研究・開発の過程で、次のような調査結果を得た。実際の市場における鉛直方向に対する高圧放電ランプの取り付け角度（図９（ｂ）における角度θ５１０）が７０［°］までに設定されていることが多い。即ち、調査の結果、図９（ｂ）における傾斜角度θ５１０が７０［°］以下の場合を想定して高圧放電ランプの設計をすればよいという知見を得た。
【００１５】
上記知見に基づき、本発明は、次の構成を採用することとする。
本発明に係る高圧放電ランプは、光透過性の容器内に放電ガスが封入されてなる発光管が、支持部材で支持された状態で外管バルブ内に配され、外管バルブが、発光管が収納された球体部と当該球体部よりも縮径された筒状のネック部とを有する構成である。ここで、外管バルブにおけるネック部は、球体部の最大径よりも縮径されてなる構成を有する。この場合において、外管バルブの上記球体部内における支持部材には、一本のアーム部を有する落下防止部材が１つだけ取付けられており、アーム部が、その一端またはこれに近接する点を回転中心として、他端が第１の位置から第２の位置までの間を弧を描く状態に回転自在に構成されている。
【００１６】
上記構成において、第１の位置は、アーム部の他端（先端）が、回転時における回転中心よりも外管バルブのネック部の側における支持部材に対し接触または近接する位置であり、第２の位置は、この他端（アーム部先端）と上記回転中心とを結ぶ直線（仮想線）が外管バルブの管軸に対し７０［°］よりも大きく１１０［°］以下の角度をなす位置に設定されている。
【００１７】
また、本発明に係る高圧放電ランプでは、落下防止部材が、アーム部の他端（アーム部先端）が上記規定の第２の位置にある場合に、当該アーム部の先端と支持部材または発光管における他の箇所とを結ぶ境界を、ネック部が通過するのを防止する構成となっている。
【発明の効果】
【００１８】
上記のように、本発明に係る高圧放電ランプでは、アーム部における他端の可動限のうちの第２の位置を、他端と回転中心とを結ぶ直線が外管バルブの管軸に対し７０［°］よりも大きく１１０［°］以下の角度をなす位置に設定されているので、ランプの傾斜角度を７０［°］とした場合にも、アーム部が閉じるという事態が生じ難く、外管バルブにおける上記境界領域（ネック部と口金嵌合部との境界領域）に破断が発生しても、外管バルブが頭上に落下するのが抑制される。即ち、本発明に係る高圧放電ランプでは、上記第２の位置がアーム部が外管バルブの管軸に対し上記角度をなす位置で規定されているため、ランプを傾斜角度７０［°］で取り付けた場合（７０［°］の傾斜点灯）であって、落下防止部材が鉛直方向上側となる位置になっても、アーム部が鉛直方向に対しネック部とは反対側に向けて傾いた状態で維持される。
【００１９】
また、本発明に係る高圧放電ランプでは、第２の位置でのアーム部が外管バルブの管軸に対しなす角度を１１０［°］以下としているので、傾斜角度を０［°］、即ち、口金が鉛直方向の上向きとなるようにランプを設置する場合（口金上向き点灯時）にも、上記境界領域の破損時における外管バルブの頭上への落下が防がれる。これは、例えば、第２の位置でのアーム部と外管バルブの管軸とがなす角度を１１０［°］よりも大きくした場合、傾斜角度を０［°］でランプを設置し、外管バルブの上記境界領域の破損および脱落による衝撃によって、落下防止部材のアーム部を外管バルブのネック部がすり抜けてしまうという事態が生じ得るためである。
【００２０】
本発明に係る高圧放電ランプでは、上記のように第２の位置を規定することで、上記特許文献１で提案されている高圧放電ランプのように複数の落下防止部材（落下防止アーム５２２、５２３）を取り付けるのではなく、１つだけの落下防止部材を備えるだけで、傾斜角度が７０［°］でランプを取付けても、寿命末期の外管バルブの頭上への落下という事態を確実に防止することができる。
【００２１】
なお、本発明に係る高圧放電ランプにおいても、アーム部の他端（先端）が第１の位置（支持部材に対しアーム部が閉じた状態となる位置）まで可動自在に設定されているので、ランプの組立時、具体的には、支持部材で支持された状態の発光管を外管バルブに対し挿入する際に、外管バルブの内壁とアーム部の他端（先端）とが擦れ合うようなことがない。このため、本発明に係る高圧放電ランプでは、上記観点から、アーム部を支持部材に対し固定する場合に比べ、アーム部のリーチを長くすることが可能であり、外管バルブの落下防止に優位である。
【００２２】
また、本発明に係る高圧放電ランプでは、落下防止部材を１つだけ備え、これによりランプの寿命末期における外管バルブの落下を確実に防止し得るので、複数の落下防止機構を備える上記特許文献１で提案のランプよりもコストという観点からも優位である。即ち、落下防止部材を１つだけ設ける本発明に係る高圧放電ランプでは、落下防止部材を複数設ける従来のランプに比べて、部品点数の削減および組立時の工数低減などを実現でき、コスト面で優位である。
【００２３】
従って、本発明に係る高圧放電ランプは、ランプの取付け姿勢にかかわらず、寿命末期まで外管バルブの落下が確実に抑制され、高い安全性を有する。
上記本発明に係る高圧放電ランプでは、次のようなバリエーションを採用することができる。
（１）上記本発明に係る高圧放電ランプでは、第２の位置を、アーム部の他端と上記回転中心と結ぶ直線が外管バルブの管軸に対し９０［°］よりも大きい角度をなす位置とすることができる。本発明に係る高圧放電ランプにおいて、第２の位置をこのように規定する場合には、ランプの取り付け方向が水平方向（傾斜角度が９０［°］）となる場合にも、落下防止部材のアーム部が支持部材に対し閉じた状態となってしまうことがない。これより、このような構成を採用する場合には、上記よりもランプ取付けに係る自由度がより一層大きくなる。
【００２４】
なお、傾斜角度が９０［°］よりも大きい場合には、仮に外管バルブの上記境界領域で破断を生じた場合にも、外管ランプがランプ取付けベース側へとずれるだけであり、頭上に落下することはないと考えられる。このため、本発明に係る高圧放電ランプのように、傾斜角度が９０［°］の場合までをカバーすることで、ランプの取付け姿勢にかかわらず安全性の確保を確実に行うことができる。
【００２５】
（２）上記本発明に係る高圧放電ランプでは、支持部材における種々の場所に落下防止部材を取り付けることができるが、例えば、内部ステムリードに対し取付ける、という構成を採用することができる。
（３）上記本発明に係る高圧放電ランプでは、落下防止部材におけるアーム部を、短冊状の板体で構成することができる。なお、アーム部を必ずしも板状とする必要はなく、例えば、棒状などとすることも可能である。
【００２６】
（４）上記本発明に係る高圧放電ランプでは、上記のようにアーム部を短冊状の板体とする場合において、その他端（先端）側の一部領域を、当該アーム部の他端が第２の位置にある場合にネック部となる側に向けて曲折加工しておくこともできる。このようにすることで、外管バルブにおける上記境界領域（ネック部と口金嵌合部との境界領域）に破断が発生した場合に上向きに曲折されたアーム部の先端が確実に外管バルブの内壁に引っ掛かることになる。よって、外管バルブの落下防止という効果がより一層確実に奏される。
【００２７】
（５）また、上記本発明に係る高圧放電ランプでは、上記のようにアーム部を短冊状の板体とする場合において、アーム部に線状またはディンプル状の凹凸加工を施しておくことも可能である。このように凹凸加工を施すことにより、これを施さないものに対し曲げ剛性の強化が図られる。これにより、同じ質量の外管バルブに対し、凹凸加工を施す場合には、これを施さない場合に比べてアーム部の板厚を薄くすることが可能であり、材料費の削減およびランプの重量軽減という観点からより優位である。
【００２８】
なお、アーム部に線状の凹凸加工を施す場合には、その延伸方向を上記回転中心と上記他端とを結ぶ方向とすることで、確実な曲げ剛性の向上を図ることができる。
（６）上記本発明に係る高圧放電ランプでは、アーム部に対し、その先端が第１の位置にある場合に、支持部材を逃がす切り欠き加工を施すことができる。このように切り欠き加工を施すことにより、アーム部の他端が第１の位置にあるときの支持部材からアーム部がランプ径方向外側への張出量を小さく抑えることができ、ランプの組立時における作業性の向上および外管バルブの内壁へのキズなどの品質面での不具合の低減などから優位である。また、このようにアーム部に切り欠きを設けることで、種々の曲折加工を施してもランプ組立作業の煩雑さを招くことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下では、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる各実施の形態については、本発明に係る高圧放電ランプの構成およびその作用・効果を分かりやすく説明するために一例とするものであって、本発明は、その要旨とする部分以外についてこれらに限定を受けるものではない。
（実施の形態）
１．メタルハライドランプ１０の構成
本実施の形態に係るメタルハライドランプ（以下では、「ＭＨランプ」と記載する。）１０の構成について、図１を用い説明する。図１は、本実施の形態に係るＭＨランプ１０の構成を模式的に示す模式断面図である。なお、本実施の形態においては、始動回路部１１を内蔵した７００［Ｗ］タイプのＭＨランプを想定している。
【００３０】
図１に示すように、本実施の形態に係るＭＨランプ１０は、発光管１が２本の内部ステムリード１２、１３によって支持され、この状態で外管バルブ１４の内方に収納されている。また、内部ステムリード１２、１３には、始動回路部１１も接続され、支持されている。外管バルブ１４の一端側の口金嵌合部１４ｃには、Ｅ型口金１７が嵌合されている。
発光管１は、例えば、石英からなり、図１のＺ軸方向に長い光透過性の円筒状体である。発光管１の内方空間１ａには、対向する２つの主電極２、３が内蔵されている。ここで、主電極２、３は、ともにタングステン（Ｗ）から構成されている。
【００３１】
また、発光管１においては、一方の主電極２に近接して補助電極４が設けられている。主電極２、３および補助電極４は、それぞれがモリブデン（Ｍｏ）箔を介し気密封着されている。発光管１の内方空間１ａには、電極２、３、４の他に、発光物質としてのＮａＩ−ＳｃＩ３系からなる金属ハライドと、緩衝ガスとしての水銀（Ｈｇ）と、始動補助用希ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）とが封入されている。
【００３２】
発光管１のサイズは、例えば、管外径がφ３１［ｍｍ］であり、封止部分も含めた管全長が１４０［ｍｍ］である。
外管バルブ１４は、全体としての形状が、所謂、ドロップ型であって、図１のＺ軸方向において、縦長の球状をし、発光管１を収納している部分（球体部１４ａ）と、円筒状に縮径されたネック部１４ｂと、ネジ溝１６が形成され、Ｅ型口金１７が嵌合される部分である口金嵌合部１４ｃとからなる。外管バルブ１４における口金嵌合部１４ｃのネジ溝１６は、所謂、メタリック加工を用い形成されている。ここで、外管バルブ１４のサイズは、例えば、最大外径がφ１４０［ｍｍ］であり、口金嵌合部１４ｃの先端まで含めた管全長（Ｚ軸方向長さ）が３６０［ｍｍ］である。また、ネック部１４ｂにおける内径Φｎｉは、４７．５［ｍｍ］である。
【００３３】
外管バルブ１４は、口金嵌合部１４ｃの先端（図１におけるＺ軸方向での上端）において、ガラスステム１５により気密封止がなされており、内方空間には窒素（Ｎ２）が封入されている。
本実施の形態に係るＭＨランプ１０において、発光管１の支持部材としての機能も有する内部ステムリード１２、１３は、例えば、マンガン（Ｍｇ）・ニッケル（Ｎｉ）からなる線材で構成され、外管バルブ１４をその口金嵌合部１４ｃの先端で気密封止するガラスステム１５から、外管バルブ１４内部の気密封止を保った状態で内外を挿通されている。そして、内部ステムリード１２、１３は、ガラスステム１５より延出された部分で間隔Ｌｇに広がるように、各々がクランク状に曲折加工されている。内部ステムリード１３は、内部ステムリード１２に比べ、Ｚ軸方向の長さが短くなっており、発光管１における主電極２に対し接続が図られている。
【００３４】
また、内部ステムリード１２は、外管バルブ１４の管軸Ａｘ１０に沿って、且つ、発光管１の外壁とは間隔をあけた状態で外管バルブ１４におけるＺ軸方向下方端まで延設されている。内部ステムリード１２には、発光管１に近接する部分において、チューブ１８が被覆されている。このチューブ１８は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）セラミックからなるもので、ランプ１０の駆動時に内部ステムリード１２の表面からの光電子の発生を防止するためのものである。
【００３５】
内部ステムリード１２の端部は、円周状に巻回加工され、外管バルブ１４のＺ軸方向下側において、内方空間の側に隆起形成された突起部分に対し係合されている。なお、図１に示すように、内部ステムリード１２は、主電極３に対し接続が図られている。
内部ステムリード１２、１３には、始動回路部１１が接続されている。始動回路部１１は、電流遮断用スイッチング素子であるグロースイッチ（不図示）、および始動回路開放用のバイメタルからなる熱応動スイッチ（不図示）、および電流制限用の抵抗体（不図示）などが直列に接続された回路構成となっている。補助電極４は、始動回路部１１に接続されている。
【００３６】
本実施の形態に係るＭＨランプ１０では、並行する２本の内部ステムリード１２、１３の内、Ｚ軸方向に長い内部ステムリード１２に落下ストッパ２０が取り付けられている。落下ストッパ２０は、Ｚ軸方向において、始動回路部１１よりも下側であって、発光管１よりも上側に配されており、外管バルブ１４に対してはネック部１４ｂよりも下側、即ち、球体部１４ａ内に設けられている。落下ストッパ２０は、内部ステムリード１２に対し溶接固定されたベース２１と、このベース２１に対し、支点Ｆを中心（回転中心）として先端が回動自在に取り付けられたアーム２２とで構成されている。なお、本実施の形態に係るＭＨランプ１０では、外管バルブ１４の内方において、１つだけ落下ストッパ２０が設けられている。
【００３７】
２．落下ストッパ２０の構成
次に、本実施の形態に係るＭＨランプ１０の構成中、最も特徴を有する落下ストッパ２０について、図２および図３を用い説明する。
図２（ａ）に示すように、本実施の形態に係るＭＨランプ１０の落下ストッパ２０は、上述のように、そのベース２１が一方の内部ステムリード１２に溶接固定されている。アーム２２は、このベース２１に対し、支点Ｆを回転中心として回転自在に取付けられている。なお、アーム２２は、略短冊状をしており、その長軸が、内部ステムリード１２と内部ステムリード１３とを結ぶ方向（Ｘ軸方向）に合致させてある。ここで、ベース２１およびアーム２２は、例えば、板厚０．５［ｍｍ］のステンレス鋼鈑を用い形成されている。
【００３８】
図２（ｂ）に示すように、ベース２１は、平板状の背部２１ａと、この背部２１ａの両側が曲折されてなる保持部２１ｂ、２１ｃと、さらに保持部２１ｂ、２１ｃの各々の端部が曲折されてなるストッパ部２１ｆ、２１ｇから構成されている。図２（ａ）のＺ軸方向上側から見るとき、ベース２１は、略Ｃ字状をしており、背部２１ａにおける内側面に内部ステムリード１２が溶接固定されている。
【００３９】
また、ベース２１の保持部２１ｂ、２１ｃには、孔２１ｄ、２１ｅがそれぞれ開設されている。この孔２１ｄ、２１ｅが、アーム２２の回転の際の回転中心（支点Ｆ）となる（図２（ａ）を参照）。
アーム２２は、上述のように、略短冊状のステンレス鋼鈑から構成されてなる本体部２２ａと、この本体部２２ａの長手方向の一端において、幅方向両外に向けて突起部２２ｃ、２２ｄが突設されており、また、本体部２２ａの一部が切り欠かれた状態（図２（ｂ）における切り欠き部２２ｂ）となっている。
【００４０】
アーム２２は、その突起部２２ｃ、２２ｄが、それぞれ孔２１ｄ、２１ｅにはめ込まれることでベース２１に対し取付けられる（図２（ｂ）では、便宜上、分解した状態でベース２１およびアーム２２を示す）。
次に、図３に示すように、内部ステムリード１２に溶接固定された落下ストッパ２０は、アーム２２が回転自在となっている。アーム２２は、その先端が内部ステムリード１２における上記支点ＦよりもＺ軸方向上側となる点で接触する点Ｐ１と、アーム２２がベース２１におけるストッパ部２１ｆ、２１ｇに当接する点Ｐ２との間の範囲で回転自在となっている。ここで、点Ｐ２については、以下のように設定されている。
【００４１】
点Ｐ２は、Ｘ−Ｚ平面において、外管バルブ１４の管軸Ａｘ１０に対するアーム２２のなす角度θ２２が７０［°］よりも大きく、１１０［°］以下となるように設定されている。この角度の設定は、ベース２１における孔２１ｄ、２１ｅとストッパ部２１ｆ、２１ｇ（図２（ｂ）を参照。）との相対位置の関係により設定されている。なお、アームが本実施の形態のように平板ではなく、曲折された形状である場合には、角度θ２２の規定は、支点Ｆとアームの先端とを結ぶ直線（仮想直線）を対象とする。
【００４２】
なお、図３に示すように、内部ステムリード１２、１３の延伸方向（Ｚ軸方向）が、外管バルブ１４の管軸Ａｘ１０に合致している。このため、図３に示すように点Ｐ２に先端がある状態においては、内部ステムリード１２に対するアーム２２の角度θ２２が上記範囲に設定されているものである。
また、図３に示すように、先端が点Ｐ２にあるときの内部ステムリード１２からのアーム２２の張出し寸法Ｌｓは、例えば、１８［ｍｍ］に設定されている。即ち、アーム２２の先端が点Ｐ２にある”アーム２２が開いた状態”となっているときには、Ｘ軸方向において、もう一方の内部ステムリード１３からアーム２２の先端までの距離は、（２×φｒ＋Ｌｇ＋Ｌｓ）となる。
【００４３】
３．寿命末期における外管バルブ１４の破損
次に、寿命末期における外管バルブ１４の破損のモードおよび考えられる原因について、図４を用い説明する。
図４に示すように、本実施の形態に係るＭＨランプ１０が備える、所謂、ドロップ型の外管バルブ１４は、ガラスステム１５により口金嵌合部１４ｃの先端部Ａで封止されるのであるが、この封止により口金嵌合部１４ｃにガラス歪が残留してしまう。特に、ガラスステム１５の封着の際の徐冷不足は、口金嵌合部１４ｃにガラス歪を残す大きな原因となる。また、上記封止の際や口金嵌合部１４ｃのガラス加工時などに、この部分１４ｃにマイクロクラックが発生することがある。
【００４４】
ＭＨランプ１０の寿命末期には、上記ガラス歪やマイクロクラック、あるいはこれらの複合的な要因により、口金嵌合部１４ｃでクラックが進展する場合がある。特に、ネック部１４ｂと口金嵌合部１４ｃとの境界領域Ｂで周状にクラックが繋がった場合には、外管バルブ１４がこの境界領域Ｂで破断することになる。
以上が、寿命末期における外管バルブ１４の破損のモードおよびその考えられる原因である。
【００４５】
４．落下ストッパ２０による外管バルブ１４の落下防止のメカニズム
上記構成を有する本実施の形態に係るＭＨランプ１０では、これを傾斜点灯させ（鉛直方向Ｖに対し傾斜させてランプ１０を取り付け）寿命末期に至り、外管バルブ１４がその境界領域Ｂで破断した際にも、落下ストッパ２０が確実に機能することで外管バルブ１４の落下を防止できるのであるが、そのメカニズムについて、図５を用い説明する。
【００４６】
図５に示すように、本実施の形態に係るＭＨランプ１０を、外管バルブ１４の管軸Ａｘ１０が鉛直方向Ｖに対し角度θ１０となる状態に取り付けた場合において、落下ストッパ２０のアーム２２は、角度θ２２を保った状態となる。ここで、上記のように、ＭＨランプ１０の取り付け角度θ１０については、７０［°］以下であることが一般的であり、一方、アーム２２の角度θ２２が７０［°］よりも大きく設定されていることから、図５のようなＭＨランプ１０の取付け姿勢をとったときにも、アーム２２が閉じ、その先端が内部ステムリード１２の接触する（図３において、先端が点Ｐ１となる）状態とはならない。
【００４７】
具体的に説明すると、本実施の形態に係るＭＨランプ１０では、次の関係を満足する。
【００４８】
［数１］
θ２２−θ１０＞０
また、上記［数１］の関係を満足するＭＨランプ１０では、寿命末期に外管ランプ１４がその境界領域Ｂ（図４を参照。）で破断し、落下ストッパ２０におけるアーム２２の先端に外管バルブ１４の内壁の一部が衝突した場合にも、その衝撃でアーム２２が閉じてしまうことがなく、確実に外管バルブ１４の落下を防止することができる。
【００４９】
ここで、図５に示すＭＨランプ１０の取り付け姿勢を採用する場合には、外管バルブ１４がその境界領域Ｂで破断した場合に、先ずアーム２２の先端に外管バルブ１４の内壁の一部が当り、次にこれを支点として外管バルブ１４が回転する。そして、外管バルブ１４の内壁における他の一点が内部ステムリード１３や発光管１、あるいは内部ステムリード１２の他の部分に接触することで、その落下が防止される（図５における二点鎖線で示す破断バルブの図を参照）。即ち、本実施の形態に係るＭＨランプ１０では、上記特許文献１で提案された複数の落下防止アーム５２２、５２３を有するランプと相違し、１つだけ落下ストッパ２０を備えているが、ランプ１０を鉛直方向Ｖに対し傾斜した状態で取り付けた場合（傾斜点灯時）にも、落下ストッパ２０のアーム２２が閉じてしまうということが起こり得ず、確実に外管バルブ１４の落下が防止される。
【００５０】
なお、本実施の形態において、落下ストッパ２０のアーム２２の角度θ２２の上限を１１０［°］としているのは、落下ストッパ２０のアーム２２を外管バルブ１４のネック部１４ｂがすり抜けてしまうという事態を防止するためである。即ち、角度θ２２を１１０［°］よりも大きく設定すると、ランプ１０の取り付け角度θ１０などの関係から、外管ランプ１４の落下衝撃によりアーム２２が大きく撓み、結果として落下ストッパ２０が確実に機能しないような場合が生じ得るためである。
【００５１】
図５においては、本実施の形態に係るＭＨランプ１０の優位性を説明するのに、鉛直方向Ｖに対し角度θ１０を有し取り付ける場合を一例としてあげているが、角度θ１０＝０［°］、即ち、口金１７が鉛直方向Ｖの上向きとなるようにランプ１０を取付けても、外管バルブ１４の落下防止という効果は同様に奏される。さらに、本実施の形態では、角度θ２２を７０［°］よりも大きく１１０［°］以下の範囲としているが、この範囲を９０［°］よりも大きく１１０［°］以下とすれば、取り付け角度θ１０を９０［°］、即ち、外管バルブ１４の管軸Ａｘ１０が水平方向Ｈとなるような場合（所謂、水平点灯の際）にも、落下ストッパ２０のアーム２２が閉じてしまうことがない。このため、外管バルブ１４が上記境界領域Ｂで破断するに至り、アーム２２の先端にその衝撃が加わるような場合にもアーム２２が閉じないので、確実に安全性の確保がなされる。
【００５２】
本実施の形態に係るＭＨランプ１０では、上記落下防止という本質的な効果に加え、落下ストッパ２０を１つだけ備えるので、複数の落下防止アーム（落下防止部材）５２２、５２３（図９を参照。）を備える上記従来のランプに比べて、部品コストおよび製造時の工数などの観点からコストの低減ができる。
（変形例１）
次に、変形例１に係るＭＨランプの構成について、図６を用い説明する。本変形例に係るＭＨランプは、内部ステムリード１２、１３に対する落下ストッパ３０の取り付け形態を除き、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０とかわるところはないので、その図示および説明を省略する。
【００５３】
図６に示すように、本変形例に係る落下ストッパ３０は、内部ステムリード１２と内部ステムリード１３とを結ぶ直線（仮想線）Ａｘ１２１３に対し、アーム３２の長軸Ａｘ３２が角度θ３２を以って取付けられている。具体的には、本変形例に係るＭＨランプでは、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０に対し、内部ステムリード１２の軸芯周りにベース３１が角度θ３２だけ回転した状態で溶接固定された状態となっている。
【００５４】
なお、本変形例においても、アーム３２の先端Ｐ’が、内部ステムリード１２における上記支点ＦよりもＺ軸方向上側となる点で接触する点Ｐ１と、ベース３１におけるストッパ部に当り止まる点Ｐ２との間で回動自在となっている。ここで、点Ｐ２の規定については、上記実施の形態と同様である。
本変形例に係るＭＨランプにおいても、上記実施の形態と同様の作用・効果を得ることができる。
（変形例２）
変形例２に係るＭＨランプ４０について、その構成を図７を用い説明する。本変形例に係るＭＨランプも、内部ステムリード１２、１３に対する落下ストッパ５０の取り付け箇所を除き、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０とかわるところはないので、その説明を省略する。
【００５５】
図７に示すように、本変形例に係るＭＨランプ４０は、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０の構成に対し、落下ストッパ５０の設置箇所が異なる。具体的には、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０では、落下ストッパ２０が発光管１の上端よりも外管バルブ１４のネック部１４ｂの側に設置されていたが、本変形例に係るＭＨランプ４０では、発光管１に近接する内部ステムリード１２にベース５１が溶接固定されている。ここで、本変形例においても、落下ストッパ５０の設置個数は、１つだけである。
【００５６】
なお、本変形例に係る落下ストッパ５０においても、アーム５２の先端Ｐ’’が回動自在となっており、アーム５２の回動範囲は、先端Ｐ’’が内部ステムリード１２に接触または近接する位置から、外管バルブ１４の管軸Ａｘ４０に対し角度θ５２となる位置までである。角度θ５２の採り得る数値範囲については、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０と同様である。
【００５７】
本変形例に係るＭＨランプ４０においても、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０で得られる効果が同様に得られる。
図７からも分かるように、本変形例に係るＭＨランプ４０では、発光管１に近接する箇所に落下ストッパ５０を設置しているのであるが、発光管１におけるＸ軸方向左側の外壁は内部ステムリード１３よりも外管バルブ１４の管軸Ａｘ４０の側に位置する。これより、本変形例においては、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０よりも、落下ストッパ５０のアーム５２の長さを長く設定し、外管バルブ１４の落下防止機能を確実なものとすることが必要となる。
（変形例３）
変形例３に係るＭＨランプが備える落下ストッパについて、図８（ａ）を用い説明する。本変形例に係る落下ストッパは、アーム６２の形状に特徴を有し、ベースについては、上記実施の形態に係る落下ストッパ２１とかわることろがないので、その図示および説明を省略する。また、落下ストッパ以外の各構成についても、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０とかわることころがない。
【００５８】
図８（ａ）に示すように、本変形例に係るアーム６２は、単なる平板状の板体ではなく、その先端領域６２ｅが曲折加工されている。先端領域６２ｅは、外管バルブ１４内にこれを組み込んだ際にネック部１４ｂの側へと曲折された状態である。本体部６２ａと先端領域６２ｅとは、角度θ６２をなす。また、図８（ａ）に示すように、先端領域６２ｅにおける板体幅方向の略中央部分には、切り欠かれた状態（切り欠き部６２ｆ）となっている。この切り欠き部６２ｆは、ランプの組立時において、落下ストッパを外管バルブ１４のネック部１４ｂを通過させる際に、その障害とならないよう出来るだけアーム６２が内部ステムリード１２に沿った状態となるように形成されている。
【００５９】
本変形例に係るアーム６２を構成要素とする落下ストッパを採用する場合にも、ＭＨランプは、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０などと同様の効果を奏することができる。また、本変形例では、アーム６２の先端領域６２ｅ、６２ｆが曲折加工されているので、外管バルブ１４がその境界領域Ｂ（図４を参照。）で破断した際にも、より確実に外管バルブ１４の内壁に対しアーム６２の先端が引っ掛かる。このため、本変形例に係るＭＨランプでは、より確実に外管バルブ１４の落下が防止される。なお、本変形例においても、ＭＨランプに備える落下ストッパの構成数は、１つだけで十分機能を果たす。これは、上記実施の形態と同様の理由からである。
（変形例４）
変形例４に係るＭＨランプが備える落下ストッパについて、図８（ｂ）および（ｃ）を用い説明する。本変形例に係る落下ストッパは、アーム７２の形状に特徴を有し、ベースについては、上記実施の形態に係る落下ストッパ２１とかわることろがないので、その図示および説明を省略する。また、落下ストッパ以外の各構成についても、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０とかわることころがない。なお、図８（ｃ）の断面図は、図８（ｂ）におけるアーム７２のＣ−Ｃ断面を示している。
【００６０】
図８（ｂ）に示すように、本変形例に係る落下ストッパは、アーム７２の本体部７２ａに線状の凹凸加工が施されている（溝部７２ｅ）。溝部７２ｅは、アーム７２の長手方向に延伸形成されており、その開口幅が内部ステムリード１２の線径φｒ（図３を参照。）よりも若干大きく形成されている。アーム７２におけるその他の構成については、上記実施の形態に係る落下ストッパ２０が有するアーム２２と変わるところがないので、その説明を省略する。
【００６１】
図８（ｃ）に示すように、本変形例に係るアーム７２は、上記実施の形態に係るアーム２２の状態まで先に形成しておき、その後に板厚方向の一方向からプレス加工を施すことで容易に形成することができる。
本変形例に係るアーム７２を構成要素とする落下ストッパを備えるＭＨランプでは、上記実施の形態に係るＭＨランプ１０と同様の優位性を有し、さらに、次にような優位性を有する。
【００６２】
本変形例に係る落下ストッパでは、アーム７２に線状の溝部７２ｅを形成しており、この溝部７２ｅの形成により、曲げ剛性の向上が図られている。あるいは、溝部７２ｅの形成により見込まれる曲げ剛性の向上を考慮し、アーム７２に用いる板材の板厚を上記実施の形態に係るアーム２２よりも薄くすることができる。これにより、更なるコストの低減とランプの軽量化を図ることが可能となる。
【００６３】
また、本変形例に係るアーム７２では、溝部７２ｅの開口幅を内部ステムリード１２の線形φｒよりも若干大きく設定しているので、上記変形例３に係るアーム６２の切り欠き部６２ｆと同様に、落下ストッパを外管バルブ１４のネック部１４ｂを通過させる際に、その障害とならないよう出来るだけアーム７２が内部ステムリード１２に沿った状態とするのに有効である。
【００６４】
なお、アームに形成する凹凸の形状は、本変形例のような線状のものに限定されるものではなく、例えば、ディンプル状やマトリクス状とすることもできる。
（その他の事項）
上記実施の形態および変形例１〜４については、本発明の構成および作用・効果を分かりやすく説明するために用いた一例であって、本発明は、その本質的な特徴部分以外に何らこれらの構成に限定を受けるものではない。例えば、上記実施の形態などでは、高圧放電ランプの一例としてメタルハライドランプを採用したが、これ以外にも水銀ランプやナトリウムランプなどにも本発明を適用することが可能である。
【００６５】
また、上記実施の形態などでは、落下ストッパ２０、３０、５０を内部ステムリード１２に取り付けることとしたが、落下ストッパの取り付けの対象については、内部ステムリード１２に限定されるものではなく、例えば、発光管１の鉛直方向の上下に円板状の支持プレートを設置する場合などには、これらに取り付けることも可能である。取り付けの方法に関しても、溶接に限定されるものではなく、例えば、カシメ加工などを用いることもできる。
【００６６】
また、上記実施の形態などでは、落下ストッパ２０、３０、５０を構成する各要素２１、２２、３１、３２、５１、５２、６２、７２などを板厚０．５［ｍｍ］のステンレス鋼鈑からなるものとしたが、板厚および材料については、これに限定されない。例えば、板厚については、平板の場合には０．４［ｍｍ］以上あれば十分であり、また、上記変形例４のように凹凸加工を施す場合には、より一層の薄肉化が可能となる。
【００６７】
さらに、上記実施の形態および変形例などでは、落下ストッパ２０、３０、５０を、内部ステムリード１２、１３の延伸方向が外管バルブ１４の管軸Ａｘ１０、Ａｘ４０に対し一致する箇所に取り付けることとしているが、必ずしも管軸Ａｘ１０、Ａｘ４０に対し一致する箇所で取り付けを行う必要はない。なお、このような場合においても、上記アーム２２、３２、５２、６２、７２が開いた状態での上記角度を、外管バルブ１４の管軸Ａｘ１０、Ａｘ４０に対して規定することで、上記同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、取り付け姿勢の制約がなくて汎用性が高く、且つ、寿命末期まで確実に外管バルブの落下が抑制される安全性の高い高圧放電ランプを実現するのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に係るメタルハライドランプ１０の構成を模式的に示す模式断面図である。
【図２】（ａ）は、メタルハライドランプ１０における内部ステムリード１２、１３と落下ストッパ２０との配設関係を示す部分斜視図であり、（ｂ）は、落下ストッパ２０の構成を示す展開斜視図である。
【図３】メタルハライドランプ１０における内部ステムリード１２、１３と落下ストッパ２０との各々の寸法および各間の距離などを示す模式側面図である。
【図４】外管バルブ１４におけるネック部分１４ｂおよび口金嵌合部１４ｃを抜き出して描く部分断面図である。
【図５】傾斜点灯時におけるメタルハライドランプ１０を示す模式断面図である。
【図６】変形例１に係るメタルハライドランプの構成の内、内部ステムリード１２、１３と落下ストッパ３０とを、管軸方向に口金１７の側から見た模式平面図である。
【図７】変形例２に係るメタルハライドランプ４０の構成を模式的に示す模式断面図である。
【図８】（ａ）は、変形例３に係る落下ストッパのアーム６２を示す模式斜視図であり、（ｂ）および（ｃ）は、変形例４に係る落下ストッパのアーム７２を示す模式斜視図および模式断面図である。
【図９】（ａ）は、従来技術に係るメタルハライドランプ５１０の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、傾斜点灯時におけるメタルハライドランプ５１０を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１．発光管
２、３．主電極
４．補助電極
１０、４０．メタルハライドランプ
１１．始動回路部
１２、１３．内部ステムリード
１４．外管バルブ
１４ｂ．ネック部
１４ｃ．口金嵌合部
１５．ガラスステム
１６．ネジ溝
１７．口金
１８．チューブ
２０、３０、５０．落下ストッパ
２１、３１、５１．ベース
２２、３２、５２、６２、７２．アーム
【図１】
2008066222.tif 000003
【図２】
2008066222.tif 000004
【図３】
2008066222.tif 000005
【図４】
2008066222.tif 000006
【図５】
2008066222.tif 000007
【図６】
2008066222.tif 000008
【図７】
2008066222.tif 000009
【図８】
2008066222.tif 000010
【図９】
2008066222.tif 000011