(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタルハライドランプ用セラミック発光管（１０）であって、当該セラミック発光管（１０）が、
第１端（４６）と第２端（４８）とを有し、前記第１端（４６）が開口した中空第１本体部材（４０）であって、前記第２端（４８）から、前記第１端（４６）の内方に離間した位置（６２）までその長さに沿ったテーパ壁（４２）と、上記位置（６２）から前記第１端（４６）までその長さに沿って延在する略一定直径の内壁を有する円筒領域（６０）とを有し、前記テーパ壁（４２）の長さが前記円筒領域（６０）の長さよりも大きい中空第１本体部材（４０）、及び
前記第１本体部材（４０）に上記円筒領域に沿って気密シールされた第２本体部材（７０）
を備えており、前記第２本体部材（７０）の円筒領域に隣接して、前記第１本体部材（４０）の第１端（４６）に当接係合する肩部（７４）が前記第２本体部材（７０）に形成されている、セラミック発光管（１０）。
【請求項２】
前記第１本体部材（４０）がその全長にわたって略一定な壁厚を有する、請求項１記載のセラミック発光管（１０）。
【請求項３】
前記第１本体部材（４０）の前記第２端（４８）から脚部（５０）が突出している、請求項１又は請求項２記載のセラミック発光管（１０）。
【請求項４】
前記第２本体部材（７０）が前記脚部と一体に形成されたプラグを含む、請求項３記載のセラミック発光管（１０）。
【請求項５】
前記テーパ壁（４２）がその全長にわたって約０．５°の割合でテーパを付けられている、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のセラミック発光管（１０）。
【請求項６】
当該セラミック発光管（１０）が第１電極（１４）及び第２電極（１６）を含んでおり、前記第２本体部材（７０）が前記第１本体部材（４０）の前記円筒領域に気密シールされてアーク室を画成しており、前記第１電極（１４）と前記第２電極（１６）が前記アーク室（１２）内方に延在する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のセラミック発光管（１０）。
【請求項７】
前記テーパ壁（４２）が前記第１本体部材（４０）の内壁である、請求項６記載のセラミック発光管（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミック発光管及びその製造方法に関し、さらに具体的にはセラミック製メタルハライドランプ用セラミック発光管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放電ランプ室に用いるセラミック発光管（アークチューブ）は、９５０℃程度もしくはそれ以上の高温で作動するように開発されている。このタイプのランプは良好な色温度、演色性、発光効率を示す。代表的には、セラミック放電室は、セラミック粉末から押出又はダイプレスした多数の別個の部品から作られる。従来の慣行では５部品構成を採用し、中央の中空シリンダの両端を第１及び第２プラグで実質的に閉止し、これらの端部プラグに第１及び第２脚部を接合している。
【０００３】
最近の研究開発は、改良密封アーク室を確立するため、接合部の数を減らすこと、すなわち部品の数を減らすことに向けられている。例えば、米国特許第６００４５０３号には、２部品、すなわち中空本体と端部キャップとからなるメタルハライドランプ用セラミック発光管の製造方法が開示されている。同特許に記載の２部品発光管は、開口端の直径が反対側の閉止端の直径よりも約３〜６％大きい中空本体を用いて製造している。すなわち、中空チューブはその長さに沿ってテーパが付けられているが、同特許には、中空本体と端部キャップとの間に形成される気密シールに関する記載はない。従前、これらの部品は押出又はプレス成形しておいてから、加熱又は焼成して両部品を一体に焼結、接合している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
中空本体部品又は円筒形部品を成形する現在の射出成形技術では、モールドピンにテーパを付けて、成形後の部品の抜き取りを容易にしている。テーパの割合はピンの長さに沿って約０．５％〜約６％の範囲にある。これは多くの成形組立品で許容できるものであるが、テーパ輪郭は、第１部品のテーパ端を第２部品の非テーパ面に接合する場合に問題を生じる。２つの部品を一体に接合しようとすると（例えば中空本体を端部キャップにシール又は結合して気密封止セラミックアーク放電管を形成しようとすると）、２つの非平行面を対合させるのが極めて困難であることがわかった。これは、接合界面にシールボイド（空隙）が形成され、気密シールを損ないかねないからである。したがって、製造工程と部品を改良し、かかるニーズに応えることで、中空本体と端部キャップとの間にすぐれた一体シールを有する長寿命のランプが得られるはずである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
メタルハライドランプ用セラミック発光管は、第１端が開口した第一本体部材であって、その長さに沿って延在するテーパ壁と第１端から内方に離間した円筒領域とを有する第１本体部材、及び第１本体部材にはまり、その円筒領域に沿って気密シールされた第２本体部材を含む。
【０００６】
第１本体部材はテーパ内壁を有し、好ましい実施形態では、テーパ内壁はその全長にわたって約０．５°以上の割合でテーパが付けられている。
【０００７】
テーパ壁はその外面に沿ってもテーパが付けられており、その全長にわたって略一定な壁厚を画成する。
【０００８】
メタルハライドランプ用セラミック発光管を製造する方法は、第１端で開口する中空本体領域を有する第１本体部分を形成する工程と、中空本体にその略全長にわたってテーパを付ける工程と、第２本体部分を受け入れる円筒内方領域を開口第１端に形成する工程とを含む。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に示すセラミック放電ランプ１０は、第１電極１４及び第２電極１６を受け入れる両端子型放電室１２を含む。電極は放電室内に延びており、封入材が放電室内に封入されていて、電極に電位差を印加すると、当技術分野で周知の態様でアークが発生し、封入材料を電離して放電室内にプラズマを生ずる。セラミック製メタルハライドランプの場合、代表的な封入材料は、水銀（Ｈｇ）と、アルゴン（Ａｒ）やキセノン（Ｘｅ）のような希ガスと、ＮａＩ、ＴｌＩ、ＤｙＩ3のような金属ハロゲン化物との混合物である。その他の封入材料の例は当技術分野で周知であり、封入材料は本発明の一部を構成するものではないので、これ以上の説明は不要であると思料する。
【００１０】
中央の本体部材２０は、室の両端から突出する第１脚部２２及び第２脚部２４を有する。リードワイヤ２６及び２８はこれら脚部を貫通し、そこから延びてランプ接点又はコネクタ３０（例えばエジソン型口金）と接続するが、その他の電気接続も本発明の範囲及び要旨から逸脱せずに使用できる。第１及び第２脚部に貫通するリードワイヤ又は導体の周囲には両端でシールを形成するのが好ましい。シールは好ましくはガラスフリットで形成され、ガラスフリットは、これを溶融すると、脚部中に流れ込んで導体と脚部の間にシールを形成する。
【００１１】
前述の通り、放電室を構成する部品の数を減らし、併せて部品同士の結合部又は接合部の数を減らすのが望ましい。これにより放電室の組立が容易になり、製造時に生じかねない結合欠陥の数が減り、取扱中に放電室が結合領域で破損する可能性も減る。従って、例として挙げれば、一体接合領域におけるシールの数を減らすには２部品セラミック製メタルハライド発光管が好ましい。
【００１２】
射出成形用ダイ設計では、成形した部品を取り出すために、ダイに壁テーパを組み入れる必要がある。したがって、図２に明示されている通り、本体部分２０は中空第１本体部材４０を含み、第１本体部材４０はその長さの大部分にわたって延在するテーパ壁４２を有する。内側テーパ４２と外側テーパ４４とを合致させて、第１本体部材の長さの大半にわたって略一定な壁厚を画成するのが好ましい。第１本体部材の第１端４６は開口しており、第２端４８は一体の端部壁又はキャップを画成し、そこから一体の脚部部分５０が突出する。脚部部分は最終的に放電室アセンブリの脚部２２，２４の片方となる。さらに、脚部５０には開口５２が設けられ、電極１４，１６への電気接続を与えるリード又は導体アセンブリを受け入れるようになっている。
【００１３】
本発明では、中空円筒部分６０が開口第１端４６から位置６２までの所定距離だけ内方に延在する。中空円筒部分６０は第２本体部材７０、特にその円筒部分７２と協動する。ショルダ（肩部）７４は、第１本体部材の外端に当接係合し、第２本体部材の第１本体部材への確実な挿入、嵌合を実現するように構成されている。好ましくは、第２本体部材又は端部キャップに脚部７６が一体形成され、当業者には自明であろうが、脚部には他のリード／導体／電極アセンブリを受け入れるように構成された開口７８が設けられる。
【００１４】
図２に示すように、第１本体部材４０の中空部分の右側端は第１断面寸法又は直径９０を有する。テーパ壁４２は、例えば０．５°の角度で進行又は拡大して位置６２で第２寸法、すなわち第２断面寸法又は直径９２に達する。位置６２から開口端まで、すなわち図示断面で左へ、中空円筒部分６０は略一定な直径を有し、これは端部キャップ７０の非テーパ面７２に接合するのに有利である。テーパ角（０．５°程度、すなわち開口端の直径が閉止端の直径より約３〜６％大きい）は角度９４で示され、長さ方向寸法９６で示される中空本体部材の長さの大部分にわたって進行する。符号９８で示される軸線方向長さは一定な直径部分を示す。軸線方向長さ９８は非テーパ面７２を完全に受け入れる寸法となっている。
【００１５】
米国特許第６００４５０３号に示されているような第１本体部材のテーパ部分が第２本体部材のテーパ部分に係合する構成とは対照的に、本発明で対合させる２つの面６０，７２は平行である。このため、中空円筒部分をピンから効率よく抜き出すことができ、しかも図２に示すように端部キャップと収縮差による所望の一体接合部を達成することができる。また、非テーパプラグ又は端部キャップを用いることは、焼結時に締まり嵌めと寸法制御を達成するのに望ましい。外側チューブがテーパプラグのまわりに収縮するとき、プラグを外側チューブから外に押し出す傾向がある。このようなことは本発明の構成では起こらない。従来の設計と関連したシール空隙は回避され、接合された界面は両部品間に所望の気密シールを形成する。
【００１６】
図３に示す、異なる形状の第２本体部材又は端部キャップ７０′は、第１本体部材４０′の開口端に受け入れられ、そこにシールされる。一貫性を保ちかつ簡潔にするために、同様の部品は「′」を付けた同じ符号で示し、新しい部品は新しい符号で示す。特に説明しない限り、構造及び機能は図２の実施形態と略同じである。対合面は一体に接合され、数ミリメートルにわたる平行な界面によりシール空隙のレベルが低くなる。
【００１７】
以上、本発明を特定の実施形態について説明した。本明細書を読んで理解すれば、種々の変更や改変が想起できるであろう。例えば、本発明の技術的思想は、片端子型セラミック放電ランプ及び方法にも適用できる。同様に、第１及び第２本体部材の形状も、本発明の要旨から逸脱することなく、図２及び図３に示した構成から変えることもできる。いずれにしても、中空円筒部材の大部分に沿ってテーパを与え、その一端を平行として良好な一体接合を形成する新規な構成配置が達成される。また、本体部材及び端部キャップには種々の形状を採用でき、これら部材は図面に示した形状に限定されない。例えば、本体部材及び／又は端部キャップに湾曲陥凹部を一体に形成してもよいし、或いは本体部材及び端部キャップの一方に脚部を形成することもできる。本発明には、特許請求の範囲又はその均等の範囲に属する上記のような変更や改変も包含される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  セラミック放電室を組み込んだランプアセンブリの概略図である。
【図２】  本発明の拡大長さ方向断面図である。
【図３】  別の形状の第２本体部材を示す図２と同様の拡大図である。
【図１】
0005148034.tif 000002
【図２】
0005148034.tif 000003
【図３】
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