(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口し他端が閉塞された２本のガラス管を併設し、両ガラス管の連通予定箇所をガラス管の外部からバーナで加熱して軟化させる加熱工程と、
前記ガラス管の内部を加圧することで、溶融した連通予定箇所を膨張させて形成した凸部同士を溶着させる溶着工程と、
前記両ガラス管の内側からバーナ炎を溶着面上の１点に重ねるように加熱し、その重ねたバーナ炎の位置を変化させることで溶着面に所定の連通孔を開設する連通工程と
を有し、
前記加熱工程は、前記ガラス管の中間で一対のバーナ炎をぶつけ合い、そのバーナ炎のあおりによって前記連通予定箇所を加熱することを特徴とするバルブ成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブ成形方法において、
前記連通工程は、前記一対のバーナを対称的に移動させることで、前記溶着面に重ねられたバーナ炎の位置を変化させることを特徴とするバルブ成形方法。
【請求項３】
請求項１に記載のバルブ成形方法において、
前記連通工程は、前記両ガラス管内に挿入したバーナをバーナ炎の噴射角度が異なるものに変更することで、前記溶着面に重ねられたバーナ炎の位置を変化させることを特徴とするバルブ成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス管を接続して略Ｕ字形状の放電空間をなすバルブのバルブ成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、発光効率をある程度高く維持しつつ形状を小型化することを目的として、屈曲させたガラス管をバルブとして使用する放電ランプが提案され、そのバルブ成形方法についても種々考案されている。そんなバルブ成形方法の第１従来例として、特公平１―６１２１７号公報に掲載されたものを挙げることができる。
かかる公報に掲載されたバルブ成形方法は、例えば加熱軟化した１本のガラス管からＵ字状に曲げて成形するバルブ成形方法では、肉厚が部分的に薄くなって破損し易い等、強度或いは外観の問題点を解決すべくなされたもので、以下のような工程からなる。
先ず、図１１に示すよに、一端が閉塞した２本のガラス管５１，５１の開口他端を、それぞれエア送入口５３，５３を有する栓５２，５２で塞ぎホルダ５４，５４によって把持する。
そして、両ガラス管５１，５１の閉塞端付近の対向する連通予定箇所をバーナ５５，５５によって加熱する。
【０００３】
バーナ５５，５５により連通予定箇所を加熱軟化すれば、エア送入孔５３，５３からエアをガラス管５１，５１内に送り込むことによって、その連通予定箇所を突出させることができ、更には孔を明けることができる。そこで、孔が明けられた後、溶融状態を保っている間に図１２の如く孔の明いた突出部を圧着することにより両ガラス管５１，５１を連結する。
そして、その連結した連結部５１ａ及びガラス管５１，５１の閉塞端を複数のバーナで加熱し軟化させ、図１３に示すように型５６で覆いエア送入孔５３，５３からエアを送り込んでガラス管内を加圧することで、型形状に変形させてＵ字形状のバルブを成形する。
【０００４】
更に、このほかには図１４に示す特公平１―３８０５３号公報に開示されたものを挙げることもできる。当該従来例では、近接している２本のガラス管７１，７１の各々の箇所の内面を加熱し、局部的に溶融させる。このとき溶融した部分は、バーナ７２，７２の風圧で連通孔７３となる孔が明き、ガラスの表面張力の影響で連通孔７３が拡大する方向へ引っ張られる。連通孔７３の周縁部には肉溜まり７４が形成され、この肉溜まり７４がバーナ７２，７２の風圧によって外側に押し出される。そして、２本のガラス管７１，７１は、各々の押し出された肉溜まり７４同士が溶着し、外部と気密に連通接合される。その後、図１５に示すように、バーナ７２，７２を引き抜いた後２本のガラス管７１，７１の開口端７１ａ，７１ａを複数のバーナ７５，７５…で加熱し、その連通孔７３を通して略Ｕ字形状のバルブが形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる公報に掲載されたバルブ成形方法では次の点で問題があった。
即ち、先ず第１従来例では、両ガラス管５１，５１の連通予定箇所を開孔して孔の明いた突出部を圧着させるが、圧着せたただけでは強度や気密性が十分でないので、その後に接続部の仕上げ工程が行われる。しかし、そこではガラス管を加熱軟化させるための複数のバーナ及び型５６などの成形部品を必要とし、成形装置を複雑なものとしていた。そのため、成形装置を高価なものとし、バルブ成形のランニングコストをアップさせる原因になっていた。
また、第２従来例では、ガラス管７１，７１の溶融した部分をバーナ７２，７２の風圧で孔を明け、ガラスの表面張力の影響によって連通孔７３を形成するものであるため、その連通孔の形状を任意に変更することができなかった。更に、本従来例のものでも、ガラス管７１，７１の開口端７１ａ，７１ａを閉塞すべく複数のバーナ７５，７５…で加熱し、或いは他の方法として型を必要とするため、成形装置を複雑なものとし、バルブ成形のランニングコストをアップさせる原因になっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく考案されたものであって、コストのかからない簡易なバルブ成形方法、または、連通孔の形状を任意に変更可能なバルブ成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のバルブ成形方法は、一端が開口し他端が閉塞された２本のガラス管を併設し、それぞれの開口端からガラス管内にバーナを挿入して内部から連通予定箇所を加熱して軟化させることで、そのバーナ炎の風圧によって該連通予定箇所に形成した凸部同士を溶着させる加熱溶着工程と、前記両ガラス管の内側からバーナ炎を溶着面上の１点に重ねるように加熱し、その重ねたバーナ炎の位置を変化させることで溶着面に所定の連通孔を開設する連通工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のバルブ成形方法は、一端が開口し他端が閉塞された２本のガラス管を併設し、両ガラス管の連通予定箇所をガラス管の外部からバーナで加熱して軟化させる加熱工程と、前記ガラス管の内部を加圧することで、溶融した連通予定箇所を膨張させて形成した凸部同士を溶着させる溶着工程と、前記両ガラス管の内側からバーナ炎を溶着面上の１点に重ねるように加熱し、その重ねたバーナ炎の位置を変化させることで溶着面に所定の連通孔を開設する連通工程とを有することを特徴とする。
また、本発明のバルブ成形方法は、前記加熱工程は、前記ガラス管の中間で一対のバーナ炎をぶつけ合い、そのバーナ炎のあおりによって前記連通予定箇所を加熱することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のバルブ成形方法は、前記連通工程は、前記一対のバーナを対称的に移動させることで、前記溶着面に重ねられたバーナ炎の位置を変化させることを特徴とする。
また、本発明のバルブ成形方法は、前記連通工程は、前記両ガラス管内に挿入したバーナをバーナ炎の噴射角度が異なるものに変更することで、前記溶着面に重ねられたバーナ炎の位置を変化させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかるバルブ成形方法の一実施の形態について具体的に説明する。図１（ａ）（ｂ）は、本発明におけるバルブ成形方法に使用されるガラス管の一例を示した断面図であり、一端が開口し、他端が閉塞した形状をなすものである。その閉塞した端部形状は、図示するように平タイプ（ａ）や、丸タイプ（ｂ）の何れの形状であってもよい。
本発明のバルブ成形方法は、前記従来例と同様に放電ランプのバルブを２本のガラス管を接続して成形するものである。そこで、成形に際し、図１に示すような２本のガラス管を図２の如く固定する。図２は、２本のガラス管１，１を固定する固定部の一実施の形態を示した図である。
【００１１】
即ち、２本のガラス管１，１は、中央が山形に突起した保持板２の両斜面にそれぞれ配置され、チャック３，３によってその保持板２の斜面へ押圧され挟持されている。チャック３，３は、回転自在に軸支され、不図示のばね部材によって内側に付勢力が加えられている。
従って、作業者は、先ず固定部に２本のガラス管１，１を固定する。具体的には、チャック３，３をそれぞれ付勢力に抗して外側に回動させ、２本のガラス管１，１を保持板２の山形斜面に添えるようにして配置してチャック３，３で挟持させる。そのとき、両ガラス管１，１の閉塞端の方向及び位置を揃え平行になるように注意する。
【００１２】
そこで、以下に示すようにして２本のガラス管１，１の連通予定箇所を加熱し溶着する。図３及び図４は、バルブ成形方法の加熱工程及び溶着工程について第１実施の形態を示した図である。
図２に示すように２本のガラス管１，１をチャック３，３によって保持して位置決めした後、図３に示すよに２本のバーナ４，４をガラス管１，１の開口端から挿入し、そのバーナ炎で加熱する閉塞端付近まで先端を進入させる。バーナ４，４は、ともに所定の角度でバーナ炎を噴射させる噴射口をもつもので、ガラス管１，１内に平行に挿入したバーナ４，４から斜めのバーナ炎が噴射される。
【００１３】
そして、図３に示す加熱工程で、両バーナ４，４から噴射されるバーナ炎によってガラス管１，１の内面を加熱する。その加熱位置は、両ガラス管１，１を連通させるための対面する連通予定箇所である。
次いで、引き続き連通予定箇所をバーナ４，４のバーナ炎によって加熱し軟化させる。図４に示す溶着工程では、バーナ４，４のバーナ炎（例えば、Ｈ2 ＋Ｏ2 ，ＬＰＧ＋Ｏ2 ）はシャープなものとし、その風圧によって軟化した連通予定箇所に凸部１１，１１をつくり、その凸部１１，１１表面同士を溶着させる。これによって、一連の加熱溶着工程を終了する。
【００１４】
一方、このようなバーナ４，４をガラス管１，１内に挿入して加熱溶着する方法の他にも、別の方法が考えられる。例えば、図５乃至図７は、バルブ成形方法の加熱工程及び溶着工程について第２実施の形態を示した図である。
図２に示すように２本のガラス管１，１をチャック３，３によって保持して位置決めした後、図５に示すように、一対のバーナ５，５を、両ガラス管１，１の連通予定箇所を結んだ線に対して垂直に、そして同じ距離離して配置する。そこで、バーナ５，５から略同一エネルギのバーナ炎を水平に噴射し、その連通予定箇所を結んだ中間でぶつかり合うようにする。ぶつかり合ったバーナ炎は、まさにガラス管１，１の中間位置ではじけ、図６に示すようにバーナ炎のあおりがガラス管１，１外面の連通予定箇所を加熱する。そのため、バーナ５，５からバーナ炎が噴射され続けることで、ガラス管１，１の連通予定箇所が軟化される。これによって、加熱工程を終了する。
【００１５】
本実施の形態でのバルブ成形方法では、図７に示すようにスプリング６，６によって付勢されたブローノズル７，７が、パッキン８，８を介してガラス管１，１の開口部に気密に当接されている。そのため、前記加熱工程でガラス管１，１の連通予定箇所が軟化され、それに続いて行われる溶着工程でブローノズル７，７の挿入口１７，１７からエアがガラス管１，１内に供給される。
ガラス管１，１内がエアによって加圧されると、軟化した連通予定箇所は外側へ押し出されて凸部１２，１２が形成される。凸部１２，１２は、前記加熱工程で溶融されているため、引き続き加圧されることで更に接近し、ついには両者が溶着することとなる。これによって、溶着工程を終了する。
【００１６】
このように第１、第２実施の形態で行った加熱工程及び溶着工程では、ガラス管１，１の連通予定箇所が凸部１１，１１（１２，１２）同士によって溶着したものが得られる（図４、図７参照）。そして、第１、第２実施の形態で２本のガラス管１，１を一体のものとした後、そのガラス管１，１の凸部１１，１１（１２，１２）を連通する連通工程を実行する。
この連通工程は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、その断面が楕円形になるような連通孔１３，１４を形成する。特に、本発明の連通工程では、連通孔１３，１４は、長手方向寸法（ｔ1 ，ｔ2 ）の長短を容易に変更できる点に特徴を有する。
本連通工程は、前記第１実施の形態の加熱工程と同様、両ガラス管１，１内にバーナ４，４を挿入し、そのバーナ炎の風圧によって開口させるものである。バーナ４，４のバーナ炎は所定角度で噴射され、両面から一点を加熱する。
なお、本連通工程においても、例えば次の二つの方法における実施の形態を挙げることができる。
【００１７】
図９は、連通工程の第１実施の形態を示した断面図である。本実施の形態は、バーナ４，４を上下させる方法をとったものである。即ち、図９に示すように、凸部１１，１１（１２，１２）が溶着された溶着面１５に両バーナ４，４のバーナ炎が重ねられるようにし、その交点が溶着面１５上を上下するようにバーナ４，４をガラス管１，１内で上下させる。
従って、両バーナ４，４を下降させた場合には、バーナ４，４から噴射されるバーナ炎の風圧によって連通孔１３，１４が下方に広がり、その移動距離によって連通孔１３，１４の大きさが調整される。
【００１８】
一方、図１０は、連通工程の第２実施の形態を示した断面図である。本実施の形態は、バーナ４，４のバーナ炎の噴射角度を変化させる方法をとったものである。即ち、図１０に示すように、凸部１１，１１（１２，１２）が溶着された溶着面１５に両バーナ４，４のバーナ炎が重ねられるようにし、その交点が溶着面１５上を上下させるように、バーナ４，４の噴射角度θの異なる複数組のバーナ４，４を入れ替えるようにしたものである。
従って、両バーナ４，４の噴射角度θを大きくすれば、溶着面１５の下方に連通孔が形成され、噴射角度θを小さくすれば、溶着面１５の上方に連通孔が形成される。そのため、何段階に分けて噴射角度θの異なるバーナ４，４を入れ替えることで、図８（ａ）（ｂ）に示すように断面形状の異なる連通孔１３，１４が形成される。
【００１９】
以上に記載した加熱工程、溶融工程、或いは加熱溶融工程そして連通工程の各実施の形態を組み合わせるたバルブ成形方法によって、次のような効果を奏することとなった。
先ず、ガラス管１，１に予め一端が閉塞されたものを使用したため、前記第１２従来例のように連通後に加熱軟化して改めて先端部を閉塞する必要がなく、その先端部の肉厚変動がなく高い強度を得ることができる。そして、そのような先端を閉塞するためのバーナや型を必要としないため、成形装置が簡易化され低廉なものとなり、更にランニングコストを低下させることができた。
また、連通工程では、バーナ４，４の高さを移動させることによって、或いは噴射角度θの異なる組のバーナ４，４に変更することによって、簡単な方法で溶着面１５に任意の連通孔を形成することができるようになった。
【００２０】
また、前記加熱工程の第２実施の形態で記載したように、連通予定箇所をガラス管１，１外部から溶融するためにバーナ炎をガラス管１，１の中間位置でぶつけ合わせる方法をとったので、前記第１従来例のように溶融した後にガラス管を改めて接近させる必要がなく、両ガラス管１，１を溶着する距離のまま溶融することができるようになった。そのため、両ガラス管１，１を接近させる動作機構を設ける必要がなく、この点で成形装置を簡易なものとすることができた。
【００２１】
なお、本発明は、前記実施の形態で示した方法に限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記連通工程の第１実施の形態では、噴射角度が斜めのバーナ４，４を使用したが、ガラス管１，１の内面に対して垂直に噴射されるものであってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、一端が開口し他端が閉塞された２本のガラス管を併設し、それぞれの開口端からガラス管内にバーナを挿入して内部から連通予定箇所を加熱して軟化させることで、そのバーナ炎の風圧によって該連通予定箇所に形成した凸部同士を溶着させる加熱溶着工程と、両ガラス管の内側からバーナ炎を溶着面上の１点に重ねるように加熱し、その重ねたバーナ炎の位置を変化させることで溶着面に所定の連通孔を開設する連通工程とを有するので、コストのかからない簡易なバルブ成形方法、または、連通孔の形状を任意に変更可能なバルブ成形方法を提供することが可能となった。
【００２３】
また、本発明は、一端が開口し他端が閉塞された２本のガラス管を併設し、両ガラス管の連通予定箇所をガラス管の外部からバーナで加熱して軟化させる加熱工程と、ガラス管の内部を加圧することで、溶融した連通予定箇所を膨張させて形成した凸部同士を溶着させる溶着工程と、両ガラス管の内側からバーナ炎を溶着面上の１点に重ねるように加熱し、その重ねたバーナ炎の位置を変化させることで溶着面に所定の連通孔を開設する連通工程とを有するので、コストのかからない簡易なバルブ成形方法、または、連通孔の形状を任意に変更可能なバルブ成形方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】バルブ成形方法に使用されるガラス管の一例を示した断面図である。
【図２】２本のガラス管を固定する固定部の一実施の形態を示した図である。
【図３】バルブ成形方法の加熱工程及び接着工程について第１実施の形態を示した図である。
【図４】バルブ成形方法の加熱工程及び接着工程について第１実施の形態を示した図である。
【図５】バルブ成形方法の加熱工程及び接着工程について第２実施の形態を示した図である。
【図６】バルブ成形方法の加熱工程及び接着工程について第２実施の形態を示した図である。
【図７】バルブ成形方法の加熱工程及び接着工程について第２実施の形態を示した図である。
【図８】連通孔を示した断面図である。
【図９】連通工程の第１実施の形態を示した断面図である。
【図１０】連通工程の第２実施の形態を示した断面図である。
【図１１】第１従来例のバルブ成形方法を示した一工程図である。
【図１２】第１従来例のバルブ成形方法を示した一工程図である。
【図１３】第１従来例のバルブ成形方法を示した一工程図である。
【図１４】  第２従来例のバルブ成形方法を示した一工程図である。
【図１５】  第２従来例のバルブ成形方法を示した一工程図である。
【符号の説明】
１    ガラス管
２    保持板
３    チャック
４    バーナ
１１  凸部
【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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