(57)【要約】【課題】角部のない封着部を形成できる放電管の封着部形成用治具と封着部形成方法の実現。【解決手段】先端面36ａに矩形凹所42を形成し、矩形凹所42の奥面42ａを垂直面と成すと共に、底面36ｃを水平面と成した押圧部36を有し、上記奥面42ａの下端と、押圧部36の底面36ｃとをＲ形状44を介して接続した封着部形成用治具32。放電電極14，14に接続したリード端子20，20を平行保持し、円筒状のガラス管46の上端開口から管内に挿入し、次に、ガラス管46の上端を加熱軟化させた状態で、一対の封着部形成用治具32，32の押圧部36の矩形凹所42内にガラス管46の上端が配置されるように、ガラス管46の左右方向から、押圧部36の矩形凹所42の奥面42ａをガラス管46の上端表面に押し付け、次に、封着部形成用治具32，32の押圧部36の先端面36ａ，36ａ同士が当接するまでガラス管46の上端を押圧し、ガラス管46の上端を内方向へ圧潰して気密に封着。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の放電電極を、放電間隙を隔てて配置すると共に、これを放電ガスと共にガラスより成る気密容器内に封入し、上記放電電極に接続したリード端子の一端を気密容器の封着部を貫通させて外部へ導出して成る放電管の封着部形成用治具であって、
該封着部形成用治具は、先端面に凹所を形成し、該凹所の奥面を垂直面と成すと共に、底面を水平面と成した押圧部を有しており、垂直面と成された凹所の奥面の下端と、水平面と成された押圧部の底面とがＲ形状を介して接続されていることを特徴とする放電管の封着部形成用治具。
【請求項２】
請求項１に記載の放電管の封着部形成用治具を用いた放電管の封着部形成方法であって、
先ず、一対の放電電極に接続した一対のリード端子が所定の間隙をおいて平行するように保持し、これを気密容器の元となる円筒状のガラス管の上端開口から管内に挿入し、
次に、ガラス管の上端を加熱軟化させた状態で、一対の封着部形成用治具の押圧部の凹所内にガラス管の上端が配置されるように、ガラス管の左右方向から、押圧部の凹所の奥面をガラス管の上端表面に押し付け、
次に、一対の封着部形成用治具の押圧部の先端面同士が当接するまでガラス管の上端を押圧することにより、ガラス管の上端を内方向へ圧潰して気密に封着することを特徴とする放電管の封着部形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気密容器内に封入した一対の放電電極に接続したリード端子の一端を気密容器の封着部を貫通させて外部へ導出して成る放電管の封着部形成用治具と、該封着部形成用治具を用いた放電管の封着部形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７〜図１９は、この種の放電管の一例を示すものであり、該放電管60は、気密容器62内に、所定の放電ガスと、細長い丸棒状の一対の放電電極64，64と、絶縁性材料より成るトリガ放電部材66を封入して成る。
尚、図１９に示すように、上記放電電極64，64の表面には、電子放出特性が良好な物質を含有した被膜68が形成されている。
【０００３】
上記一対の放電電極64，64は、所定の距離を隔てて平行配置されており、両放電電極64，64間に放電間隙70が形成されている。また、上記放電電極64，64の下端部には、リード端子72，72の一端が接続されており、上記リード端子72，72の他端は、上記気密容器62の下端の封着部74を貫通して外部に導出されている。
【０００４】
上記トリガ放電部材66は、略楕円盤状の本体部76と、該本体部76を上下に貫通する一対の孔78，78を有しており、上記孔78，78内に、上記放電電極64，64の下端とリード端子72，72の上端が挿通されている。
【０００５】
上記トリガ放電部材66の本体部76の表面には導電性被膜80が被着されており、該導電性被膜80と、各放電電極64，64とが、放電電極64，64の内方側の外面の略半周に亘って、微小放電間隙82を隔てて対向配置されている。
【０００６】
上記構成を備えた放電管60に、リード端子72，72を介して当該放電管60の放電開始電圧以上の電圧が印加されると、導電性被膜80と各放電電極64，64間の微小放電間隙82に電界が集中し、これにより微小放電間隙82に電子が放出されてトリガ放電としての沿面コロナ放電が発生する。次いで、この沿面コロナ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電が放電電極64，64間の放電間隙70へと転移し、主放電としてのアーク放電に移行するのである。
【０００７】
ところで、上記放電管60の封着部74は、図２０〜図２３に示す封着部形成用治具84を用いて形成される。この封着部形成用治具84は、鉄等の金属材料より成り、板状の本体部85と、該本体部85の先端に設けられた略直方体状の押圧部86を有している。
【０００８】
上記本体部85の後端中央には、略Ｕ字状の切欠87が設けられていると共に、皿ねじ用のネジ穴88が２個形成されている。
上記押圧部86には、先端面86ａを断面矩形状に切欠いて形成した矩形凹所89が形成されており、該矩形凹所89の奥面89ａは平坦な垂直面と成されている。垂直面と成された矩形凹所89の奥面89ａの上端は、該奥面89ａの上端と直交し、水平面と成されている押圧部86の上面86ｂと接続されていると共に、奥面89ａの下端は、該奥面89ａの下端と直交し、水平面と成されている押圧部86の底面86ｃと接続されている。
【０００９】
上記封着部形成用治具84を用いた放電管60の封着部74形成方法は以下の通りである。
先ず、放電電極64，64に接続した一対のリード端子72，72が所定の間隙をおいて平行するように図示しない整列治具等を用いて保持し、これを気密容器62の元となるガラス管90の上端開口から管内に挿入しておく（図２４参照）。
そして、ガラス管90の上端を図示しないガスバーナ等を用いて加熱軟化させた状態で、一対の上記封着部形成用治具84，84の押圧部86の矩形凹所89内にガラス管90の上端が配置されるように、ガラス管90の左右方向から、押圧部86の矩形凹所89の奥面89ａをガラス管90の上端表面に押し付ける（図２５参照）。そして、一対の封着部形成用治具84，84の先端面86ａ，86ａ同士が当接するまでガラス管90の上端を押圧することにより、ガラス管90の上端を内方向へ圧潰して気密に封着する。
この結果、この結果、上記放電管60の封着部74が形成されるのである（図２６）。
【００１０】
尚、放電管の封着部形成用治具と、該封着部形成用治具を用いた放電管の封着部形成方法の公知文献としては、本出願人が提案した特開２０１１−７０９７９号公報がある。
【特許文献１】特開２０１１−７０９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記した従来の封着部形成用治具84にあっては、押圧部86の矩形凹所89の「垂直面と成された奥面89ａ」と、該奥面89ａの下端と接続する押圧部86の「水平面と成された底面86ｃ」とが「直交」しているので、押圧部86の矩形凹所89の奥面89ａでガラス管90の上端表面を押圧して封着部74を形成すると、上記奥面89ａ及び底面86ｃの外面形状に対応して、封着部74に角部74ａが形成されてしまう（図２６参照）。
【００１２】
このように、放電管60の封着部74に角部74ａが形成されていると、高電圧が印加されて放電管60のリード端子72，72間に大電流が通電した際に、封着部74の「角部74ａ」に集中的に応力がかかり、封着部74にクラックが生じて素子破壊に至る事態を招いていた。
【００１３】
この発明は、従来の上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、角部のない封着部を形成することができる放電管の封着部形成用治具と、該封着部形成用治具を用いた放電管の封着部形成方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る放電管の封着部形成用治具は、
一対の放電電極を、放電間隙を隔てて配置すると共に、これを放電ガスと共にガラスより成る気密容器内に封入し、上記放電電極に接続したリード端子の一端を気密容器の封着部を貫通させて外部へ導出して成る放電管の封着部形成用治具であって、
該封着部形成用治具は、先端面に凹所を形成し、該凹所の奥面を垂直面と成すと共に、底面を水平面と成した押圧部を有しており、垂直面と成された凹所の奥面の下端と、水平面と成された押圧部の底面とがＲ形状を介して接続されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る放電管の封着部形成方法は、請求項１に記載の放電管の封着部形成用治具を用いた放電管の封着部形成方法であって、
先ず、一対の放電電極に接続した一対のリード端子が所定の間隙をおいて平行するように保持し、これを気密容器の元となる円筒状のガラス管の上端開口から管内に挿入し、
次に、ガラス管の上端を加熱軟化させた状態で、一対の封着部形成用治具の押圧部の凹所内にガラス管の上端が配置されるように、ガラス管の左右方向から、押圧部の凹所の奥面をガラス管の上端表面に押し付け、
次に、一対の封着部形成用治具の押圧部の先端面同士が当接するまでガラス管の上端を押圧することにより、ガラス管の上端を内方向へ圧潰して気密に封着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る放電管の封着部形成用治具は、先端面に凹所を形成し、該凹所の奥面を垂直面と成すと共に、底面を水平面と成した押圧部を有しており、垂直面と成された凹所の奥面の下端と、水平面と成された押圧部の底面とが「Ｒ形状」を介して接続されているので、押圧部の凹所の奥面でガラス管の上端表面を押圧して封着部を形成した場合、角部が形成されることなく、滑らかな曲面状の封着部を形成することができる。
【００１７】
而して、本発明の放電管の封着部形成用治具で形成される放電管の封着部には「角部」が存在しないので、高電圧が印加されて放電管のリード端子間に大電流が通電した際に、応力が特定箇所に集中することなく分散でき、封着部のクラックの発生を防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１〜図３は、本発明の後述する封着部形成用治具を用いて製造される放電管10を示すものであり、図１は正面図、図２は側面図、図３は図１のＡ−Ａ’断面図である。
本発明の放電管10は、ガラスより成る気密容器12内に、細長い丸棒状の一対の放電電極14，14と、絶縁性材料であるフォルステライト、アルミナ、ステアタイト等のセラミックより成るトリガ放電部材16を封入して成る。
【００１９】
上記一対の放電電極14，14は、所定の距離を隔てて平行配置されており、両放電電極14，14間に放電間隙18が形成されている。
また、上記放電電極14，14の下端部には、デュメット線（銅被覆鉄ニッケル合金線）や４２−６合金線等より成るリード端子20，20の一端が接続されており、上記リード端子20，20の他端は、上記気密容器12の封着部21を貫通して外部に導出されている。
【００２０】
上記放電電極14は、導電性に優れたニッケル等の金属や、ニッケル−マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ）合金等の耐酸化性に優れたニッケル合金で構成されている。
また、上記放電電極14の表面には、電子放出特性が良好な物質を含有した被膜22が形成されている（図３参照）。
【００２１】
電子放出特性が良好な物質を含有した上記被膜22は、例えば、臭化セシウム（ＣｓＢｒ）が含有された被膜22で形成することができる。この被膜22は、臭化セシウムの粉末を、珪酸ナトリウム溶液と純水よりなるバインダーに添加したものを、放電電極14表面に塗布することによって形成することができる。
この場合、臭化セシウムが０．０１〜７０重量％、バインダーが９９．９９〜３０重量％の配合割合で混合される。
また、バインダー中の珪酸ナトリウム溶液と純水との配合割合は、珪酸ナトリウム溶液が０．０１〜７０重量％、純水が９９．９９〜３０重量％の配合割合で混合される。
【００２２】
上記トリガ放電部材16は、図３に示すように略楕円盤状の本体部24と、該本体部24を上下に貫通する一対の孔26，26を有しており、上記孔26，26内に、上記放電電極14，14の下端とリード端子20，20の上端が挿通されている。
【００２３】
また、上記トリガ放電部材16の本体部24の表面には、カーボン系材料等より成る導電性被膜28が被着されており、該導電性被膜28と、各放電電極14，14とが、放電電極14，14の内方側の外面の略半周に亘って、微小放電間隙30を隔てて対向配置されている。尚、上記微小放電間隙30は、例えば１０〜５０μｍの範囲に設定される。
【００２４】
上記気密容器12内には、所定の放電ガスが封入されている。この放電ガスとしては、例えば、アルゴン、ネオン、ヘリウム、キセノン等の希ガスあるいは窒素ガス等の不活性ガスの単体又は混合ガスが該当する。
【００２５】
上記構成を備えた放電管10に、一対のリード端子20，20を介して当該放電管10の放電開始電圧以上の電圧が印加されると、導電性被膜28と各放電電極14，14間の微小放電間隙30に電界が集中し、これにより微小放電間隙30に電子が放出されてトリガ放電としての沿面コロナ放電が発生する。次いで、この沿面コロナ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電が放電電極14，14間の放電間隙18へと転移し、主放電としてのアーク放電に移行するのである。
【００２６】
上記放電管10の封着部21は、図４〜図１３に示す本発明に係る封着部形成用治具32を用いて形成することができる。
上記封着部形成用治具32は、鉄等の金属材料より成り、板状の本体部34と、該本体部34の先端に設けられた略直方体状の押圧部36を有している。
【００２７】
上記本体部34の後端中央には、略Ｕ字状の切欠38が設けられていると共に、皿ねじ用のネジ穴40が２個形成されている（図６及び図７、図１２及び図１３参照）。
【００２８】
上記押圧部36には、先端面36ａを断面矩形状に切欠いて形成した矩形凹所42が形成されており、該矩形凹所42の奥面42ａは平坦な垂直面と成されている（図１１及び図１２参照）。
垂直面と成された矩形凹所42の奥面42ａの上端は、該奥面42ａの上端と直交し、水平面と成されている押圧部36の上面36ｂと接続されている（図１１参照）。
また、垂直面と成された矩形凹所42の奥面42ａの下端は、水平面と成されている押圧部36の底面36ｃとＲ形状44を介して接続されている（図１１及び図１３参照）。尚、Ｒ形状44とは、所定の曲率で湾曲する角部を持たない形状のことをいう。
【００２９】
上記封着部形成用治具32を用いた放電管10の封着部21形成方法は以下の通りである。
先ず、放電電極14，14に接続した一対のリード端子20，20が所定の間隙をおいて平行するように図示しない整列治具等を用いて保持し、これを気密容器12の元となるガラス管46の上端開口から管内に挿入しておく（図１４参照）。この際、リード端子20，20の一端は、ガラス管46外へ導出されている。
そして、ガラス管46の上端を図示しないガスバーナ等を用いて加熱軟化させた状態で、一対の上記封着部形成用治具32，32の押圧部36の矩形凹所42内にガラス管46の上端が配置されるように、ガラス管46の左右方向から、押圧部36の矩形凹所42の奥面42ａをガラス管46の上端表面に押し付ける（図１５参照）。
そして、一対の封着部形成用治具32，32の押圧部36の先端面36ａ，36ａ同士が当接するまでガラス管46の上端を押圧することにより、ガラス管46の上端を内方向へ圧潰して気密に封着する。
この結果、この結果、上記放電管10の封着部21が形成されるのである（図１６）。
【００３０】
本発明の封着部形成用治具32にあっては、矩形凹所42の垂直面と成された奥面42ａの下端と、水平面と成されている押圧部36の底面36ｃとがＲ形状44を介して接続されているので、押圧部36の矩形凹所42の奥面42ａでガラス管46の上端表面を押圧して封着部21を形成した場合、図１６に示すように、角部が形成されることなく、滑らかな曲面状の封着部21を形成することができる。
而して、本発明の封着部形成用治具32で形成される封着部21には「角部」が存在しないので、高電圧が印加されて放電管10のリード端子20，20間に大電流が通電した際に、応力が特定箇所に集中することなく分散でき、封着部21のクラックの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る放電管を示す正面図である。
【図２】本発明に係る放電管を示す側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】本発明に係る放電管の封着部形成用治具を示す正面図である。
【図５】本発明に係る放電管の封着部形成用治具を示す背面図である。
【図６】本発明に係る放電管の封着部形成用治具を示す平面図である。
【図７】本発明に係る放電管の封着部形成用治具を示す底面図である。
【図８】本発明に係る放電管の封着部形成用治具を示す右側面図である。
【図９】本発明に係る放電管の封着部形成用治具を示す左側面図である。
【図１０】図６のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１１】図６のＣ−Ｃ’断面図である。
【図１２】本発明に係る放電管の封着部形成用治具を示す平面側斜視図である。
【図１３】本発明に係る放電管の封着部形成用治具を示す底面側斜視図である。
【図１４】本発明の封着部形成用治具による封着部形成方法を示す説明図である。
【図１５】本発明の封着部形成用治具による封着部形成方法を示す説明図である。
【図１６】本発明の封着部形成用治具で形成される封着部を示す拡大図である。
【図１７】従来の放電管を示す正面図である。
【図１８】従来の放電管を示す側面図である。
【図１９】図１７のＤ−Ｄ’断面図である。
【図２０】従来の封着部形成用治具を示す正面図である。
【図２１】従来の封着部形成用治具を示す平面側斜視図である。
【図２２】従来の封着部形成用治具を示す背面側斜視図である。
【図２３】図２０のＥ−Ｅ’断面図である。
【図２４】従来の封着部形成用治具による封着部形成方法を示す説明図である。
【図２５】従来の封着部形成用治具による封着部形成方法を示す説明図である。
【図２６】従来の封着部形成用治具で形成される封着部を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００３２】
10    放電管
12    気密容器
14    放電電極
16    トリガ放電部材
18    放電間隙
20    リード端子
21    気密容器の封着部
22    放電電極の被膜
24    トリガ放電部材の本体部
26    トリガ放電部材の孔
28    トリガ放電部材の導電性被膜
30    微小放電間隙
32    封着部形成用治具
34    封着部形成用治具の本体部
36    封着部形成用治具の押圧部
36ａ  押圧部の先端面
36ｂ  押圧部の上面
36ｃ  押圧部の底面
38    切欠
40    ネジ穴
42    矩形凹所
42ａ  矩形凹所の奥面
44    Ｒ形状
46    ガラス管
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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