(57)【要約】【課題】再結晶後であっても、衝撃や振動といった外的な力の付与にも対応できる強度や耐久性に優れた輸送機器用フィラメントを提供する。【解決手段】本発明の輸送機器用フィラメントは、タングステン（以下、必要に応じて「Ｗ」と表記する）に、酸化ネオジウム（以下、必要に応じて「Ｎｄ２Ｏ３」と表記する）を分散した組織を有し、少なくとも一部に湾曲および屈曲の少なくとも一つを含む変形部分を有する、平均直径が２ｍｍ以下であるタングステン線条部材からなる。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸送用機器用に用いられる発光フィラメントであって、
タングステン（以下、必要に応じて「Ｗ」と表記する）に、酸化ネオジウム（以下、必要に応じて「Ｎｄ２Ｏ３」と表記する）を分散した組織を有し、少なくとも一部に湾曲および屈曲の少なくとも一つを含む変形部分を有する、平均直径が２ｍｍ以下であるタングステン線条部材からなる、輸送機器用発光フィラメント。
【請求項２】
前記Ｗに分散される１００ｍａｓｓ％の前記Ｎｄ２Ｏ３の内、５０ｍａｓｓ％未満のＮｄ２Ｏ３を、カリウム（以下、「Ｋ」と表記する）の酸化物およびネオジウムを除く希土類元素の酸化物の少なくとも一つで置換（以下、「置換物質」という）する、請求項１記載の輸送機器用発光フィラメント。
【請求項３】
前記タングステン線条部材は、
Ｗ粉と前記Ｎｄ２Ｏ３に化学変化可能なＮｄおよび必要に応じて前記置換物質を混合して混合物を作製する混合工程と、
前記混合物を所定形状である焼結体に焼結する焼結工程と、
前記焼結体の直径を第１直径に細くする熱間鍛造工程と、
前記鍛造工程の後で、前記第１直径より小さい第２直径に細くする線引き工程によって、製造される、請求項１または２記載の輸送機器用発光フィラメント。
【請求項４】
前記線引き工程の後のタングステン線条部材において、前記Ｎｄ２Ｏ３および前記置換物質の少なくとも一つが、前記タングステン線条部材の線方向に沿った一部に線形領域として存在する、請求項３記載の輸送機器用発光フィラメント。
【請求項５】
前記タングステン線条部材に、再結晶化のための加熱処理を施した場合の後には、
前記タングステン線条部材の直径断面方向における結晶同士が重なる重複部分の長さの平均値（Ｌ）と、前記タングステン線条部材の直径（Ｄ）とが、次の関係式（Ａ）、
Ｌ  ≧  Ｄ  ×  ０．５  
を有するようになる、請求項１から４のいずれか記載の輸送機器用発光フィラメント。
【請求項６】
前記関係式Ａに基づいて、前記再結晶化のための前記加熱処理の後で、前記タングステン線条部材の全体に沿って、前記タングステン線条部材の直径断面方向において複数の前記結晶が重複している、請求項５記載の輸送機器用発光フィラメント。
【請求項７】
前記タングステン線条部材の直径断面方向において、複数の前記結晶が不定形に重複している、請求項５または６記載の輸送機器用発光フィラメント。
【請求項８】
前記Ｎｄ２Ｏ３は、全体に対して、０．０５ｍａｓｓ％〜１ｍａｓｓ％である、請求項１から７のいずれか記載の輸送機器用発光フィラメント。
【請求項９】
前記変形部分は、略スパイラル形状を含む、請求項１から８のいずれか記載の輸送機器用発光フィラメント。
【請求項１０】
前記輸送用機器は、自動車、二輪車、大型自動車、作業用重機、鉄道車両、船舶、航空機のいずれかである、請求項１から９のいずれか記載の輸送機器用発光フィラメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送機器の照明装置に用いられる輸送機器用発光フィラメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属や合金などで形成された素材は、自由電子を有することにより電圧が付与されることで電流を流すことができる。このような電流を流すことのできる金属や合金で形成された素材は導電性素材であり、自動車、鉄道車両、建機、航空機などの輸送機器の照明装置に用いられる。
【０００３】
このような導電性素材を、細い直径を有するタングステン線条部材とすることで、通電による光源などに利用されることがある。直径が細い状態の線状の部材に通電することで、光と熱がタングステン線条部材に発生する。これによりタングステン線条部材は光を発する光源としても利用が可能となる。
【０００４】
光源としての利用は、例えば電球や照明装置の発光部として利用されたりする。
【０００５】
このようなタングステン線条部材に湾曲や屈曲などの加工形状が施される部材は、いわゆるフィラメントである。この発光フィラメントが、照明装置の光源（発光用部材）として使用されることで、自動車や鉄道車両などの輸送機器に必要な照明装置が取り付けられるようになる。
【０００６】
このようなタングステン線条部材に加工形状が付与された発光フィラメントが、輸送機器の照明装置の光源に使用される。
【０００７】
このように、直径を細くしたタングステン線条部材は、光源として利用することができる。加えて、光源としての用途は様々であり、広い範囲での利用が可能である。
【０００８】
さらにタングステンに添加物が加えられ、細い直径のタングステン線条部材とすることで、タングステン線条部材を輸送用機器の発光フィラメントとして使用できる。
【０００９】
このような輸送用機器の発光フィラメントに使用されるタングステン部材として、いくつかの技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４４８６１６３号公報
【特許文献２】特開平０２−０７３９４４号公報
【特許文献３】特開０４−１３７３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１は、タングステン線材の素材として、タングステン（Ｗ）を主素材とする技術を開示している。特に、特許文献１は、タングステン（Ｗ）を基材としつつタングステン基材に分散された酸化物粒子と、を有し、酸化物粒子は、Ｚｒ酸化物及び／又はＨｆ酸化物と、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類酸化物とが固溶している酸化物固溶体であることを特徴とするタングステン電極材料を開示する。
【００１２】
タングステンは導電性があるのは当然ながら、強度や耐久性に優れている。直径の細い線条部材に加工されたタングステン線条部材であっても、その強度や耐久性が高く、光源として使用される場合に適している。光源として使用される場合には、タングステン線条部材は再結晶処理して使うことが多く、損傷、損耗の原因となる。
【００１３】
しかしながら、一般に用いられるドープタングステンは、タングステン線条部材として直径の細い線条部材として、再結晶した線条部材とする場合には、やはり強度に不十分さが生じる。タングステンのタングステン線条部材は、鍛造と線引きによって直径を細くする加工がおこなわれるが、再結晶処理後は直径の細い線条部材内部での結晶構造の特性によって、折れやすくなってしまうことがある。
【００１４】
特許文献１は、タングステンを基材としつつ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕなどを加えた素材による電極によって、耐久性を上げることを目的としている。
【００１５】
しかしながら、特許文献１は、線条部材ではなく棒材である放電電極を開示しており、導電による負荷に対して、線条部材よりもそもそも強い前提がある。このため、これらの添加される素材による耐久性向上は、タングステン線条部材と同列で検討することができない問題がある。
【００１６】
すなわち、特許文献１の電極材料は、相互に離隔して対向する電極間で放電させる技術である。このため、連続した導電性線条部材に所定の加工形状を施すことができず、いわゆる発光フィラメントとしての適用は困難である問題を有している。
【００１７】
特許文献２は、Ｗ，Ｔａ，希土類を含む３元系以上の合金を用いる耐食性材料を開示する。タングステン（Ｗ）に、他の素材を加えることで、強度や耐久性を更に向上させることを、特許文献２は、技術として開示している。
【００１８】
しかしながら、特許文献２は、単なる耐食性材料としての開示であり、用途を特に明確にしていない。特に、光源としてのタングステン線条部材への使用や適用を開示しておらず、タングステンを主素材としつつ、タンタル（Ｔａ）や、希土類などの３元系以上の系で製造する耐食性材料であることを開示するに過ぎない。このため、特許文献２は、光源としての利用されるタングステン線条部材としての強度や耐久性を実現できない問題を有している。
【００１９】
特許文献３は、希土類金属酸化物の少なくとも一つを含有したタングステンで形成されるメタルハライドランプを開示する。特許文献３も、特許文献１、２と同様にタングステンを基材としつつ希土類酸化物を添加する合金材料を開示する。
【００２０】
しかしながら、特許文献３の技術は、合金材料をメタルハライドランプに限定しており、様々な機器に組み込まれる光源として、開示される材料が使用困難である問題を有している。
【００２１】
このため、特許文献３は、使用用途が限定されること、様々な機器に組み込まれる光源としての使用が困難であること、製造を含めた使い勝手が悪いこと、といった問題を有している。これらは、特許文献１、２と同様である。
【００２２】
また、特許文献１〜３は、いわゆる直径の細いタングステン線条部材を開示していない。さまざまな機器に用いられる照明装置は、電球の形態を有することが多い。このような電球の形態においての光源は、電流の付与と発光に適した抵抗値との関係を必要とするので、直径の細いタングステン線条部材であることが必要である。すなわち、特許文献１〜３は、このようなタングステン線条部材への適用を考慮していない問題があり、特許文献１〜３の技術を光源としての発光フィラメントに適用することは困難である。
【００２３】
同様に、様々な機器に用いられる加熱装置は、電熱線の形態を有することが多い。このような電熱線の形態における熱源は、電流の付与と高い抵抗値との関係を必要とするので、直径の細いタングステン線条部材であることが必要である。やはり、光源に使用する場合と同じく、特許文献１〜３の技術を熱源としての発光フィラメントに適用することも困難である。
【００２４】
このような問題に基づき、特許文献１〜３は、タングステンという強度、耐熱性、耐久性に優れた素材を用いているにも関わらず、タングステン線条部材への適用が困難である問題を有している。この結果、特許文献１〜３は、輸送用機器に用いられる発光フィラメントへの使用が困難である問題を有している。
【００２５】
特に、光源として使用されるタングステン線条部材は、損傷や断線によって、適用される照明装置が使えなくなる問題を引き起こす。このため、タングステン線条部材の開示や考慮がない特許文献１〜３の技術は、このようなタングステン線条部材として光源に使用する場合の特有の問題への対応が難しい問題を有していた。
【００２６】
また、タングステン線条部材は、上述した輸送機器に組み込まれる照明装置に組み込まれる発光フィラメントとして使用される。発光フィラメントは、タングステン線条部材を所定形状に屈曲させたり、湾曲させたりして、タングステン線条部材を通電する電流による発光をより容易にすることができる。
【００２７】
このような所定形状への加工がなされた発光フィラメントは、輸送機器の照明装置に用いられる。
【００２８】
しかしながら、特許文献１〜３などの従来技術では、そもそもタングステン線条部材を想定していないので、発光フィラメントへの適用は更に困難である。特に発光フィラメントは、照明装置に使用される場合には、屈曲や湾曲形状への加工を施されているので、使用期間における外的負荷に対する強度、耐久性への対応がより難しくなる。
【００２９】
特に、輸送機器は、強い振動にさらされている時間が長い。また、さらされている振動の波長、振幅、周波数、位相も時間によってさまざまに変化する。さらには、振動のみならず、強い衝撃を受けることも非常に多い。
【００３０】
このような振動や衝撃は、タングステン線条部材の発光フィラメントにも当然加わる。この加わった振動や衝撃は、タングステン線条部材の発光フィラメントの損傷や損耗を生じさせ、やがては断線や溶断を生じさせてしまう。
【００３１】
発光フィラメントが断線や溶断すれば、当然に光源としての使用ができなくなる。特に、発光フィラメントは、上述の通り、直径の細い導電性線材に更に湾曲や屈曲の加工形状を有する。この加工形状の部分と直線状の部分とが混在していることで、振動や衝撃による負荷やストレスに弱くなりがちである。あるいは、発光フィラメントの一部が発熱（発光でも発熱するので）によって、表面蒸発が生じて細くなってしまうので、破断しやすくなることもある。破断や溶断となれば、当然、発光フィラメントは、光源としての役割を果たせない。
【００３２】
輸送機器の照明装置が、この発光フィラメントの破損で故障すると、ユーザーは交換や修理に時間を有し、対応や修理に時間とコストがかかるという問題を有している。また、走行時や飛行時に発光フィラメントの短時間での断線は、輸送機器の信頼性を損なう可能性がある。
【００３３】
特に、タングステン線条部材を発光フィラメントに用いる場合には、加熱による再結晶化を必要とする。この処理を行なって、予め粒界を減少させ変形を起こす過程を経ることで、使用時の変形を抑制できる。この再結晶後のタングステン線条部材を用いる発光フィラメントは、外的負荷に対する強度・耐久性が弱くなり、断線しやすくなるという問題を有している。この問題が相まって、輸送機器に使用されるタングステン線条部材の発光フィラメントの強度や耐久性が弱まる問題が生じる。
【００３４】
本発明は、このような問題に鑑み、再結晶後であっても、衝撃や振動といった外的な力の付与にも対応できる強度や耐久性に優れた輸送機器用発光フィラメントを提供することを目的とする。
【００３５】
本発明は、このような問題に鑑み、恒常的に生じる振動の付与にも対応できる強度や耐久性に優れた輸送機器用発光フィラメント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】
【００３６】
上記課題に鑑み、本発明の輸送機器用発光フィラメントは、タングステン（以下、必要に応じて「Ｗ」と表記する）に、酸化ネオジウム（以下、必要に応じて「Ｎｄ２Ｏ３」と表記する）を分散した組織を有し、少なくとも一部に湾曲および屈曲の少なくとも一つを含む変形部分を有する、平均直径が２ｍｍ以下であるタングステン線条部材からなる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の輸送機器用発光フィラメントは、強度、耐久性、硬度、導電性に優れたタングステンに、酸化ネオジウム（Ｎｄ２Ｏ３）が分散された細い直径のタングステン線条部材が用いられる場合でも、十分な強度や耐久性を維持できる。
【００３８】
特に、輸送機器特有の輸送動作時の振動に対して、十分な強度や耐久性を実現できる。
【００３９】
結果として、輸送機器に装着される照明装置の部品交換頻度を低減でき、輸送機器の照明装置に起因する修理や保守のコストを低減すると共に、輸送機器の使用耐久年数の増加や使い勝手の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＷで製造されたインゴットの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における熱間鍛造工程を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１における熱間鍛造工程を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１における線引き工程を示す模式図である。
【図５】ドープＷのタングステン線条部材の内部組織を示す模式図である。
【図６】トリエーテッドタングステンのタングステン線条部材の内部組織の模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１における再結晶前のタングステン線条部材の内部組織写真である。
【図８】本発明の実施の形態２における加熱処理前と加熱処理後のドープＷのタングステン線条部材の組織写真である。
【図９】本発明の実施の形態２における加熱処理前と加熱処理後のトリエーテッドタングステン線条部材の組織写真である。
【図１０】本発明の実施の形態２における加熱処理前と加熱処理後の実施の形態１で説明したタングステン線条部材の組織写真である。
【図１１】本発明の実施の形態２におけるドープＷのタングステン線条部材１０Ａと実施の形態１で説明したタングステン線条部材１０Ｃとの加熱処理後の組織を比較した模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態２におけるタングステン線条部材の組織の模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における自動車のヘッドライト部分の部分図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における発光フィラメントの部分拡大写真である。
【図１５】本発明の実施の形態３における発光フィラメントの拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の第１の発明に係る輸送機器用発光フィラメントは、タングステン（以下、必要に応じて「Ｗ」と表記する）に、酸化ネオジウム（以下、必要に応じて「Ｎｄ２Ｏ３」と表記する）を分散した組織を有し、少なくとも一部に湾曲および屈曲の少なくとも一つを含む変形部分を有する、平均直径が２ｍｍ以下であるタングステン線条部材からなる。
【００４２】
この構成により、放射性物質を使用することなく、タングステン線条部材を利用した発光可能であって、輸送機器に適用できる輸送機器用発光フィラメントを実現できる。
【００４３】
本発明の第２の発明に係る輸送機器用発光フィラメントでは、第１の発明に加えて、Ｗに分散される１００ｍａｓｓ％のＮｄ２Ｏ３の内、５０ｍａｓｓ％未満のＮｄ２Ｏ３を、カリウム（以下、「Ｋ」と表記する）の酸化物およびネオジウムを除く希土類元素の酸化物の少なくとも一つで置換（以下、「置換物質」という）する。
【００４４】
この構成により、Ｎｄ２Ｏ３をＷに分散させた場合と同じ効果を、他の素材を用いることでも得ることができる。この結果、同じ効果を有するタングステン線条部材を用いた発光フィラメントを実現できる。
【００４５】
本発明の第３の発明に係る輸送機器用発光フィラメントでは、第１または第２の発明に加えて、タングステン線条部材は、
Ｗ粉とＮｄ２Ｏ３に化学変化可能なＮｄおよび必要に応じて置換物質を混合して混合物を作製する混合工程と、
混合物を所定形状である焼結体に焼結する焼結工程と、
焼結体の直径を第１直径に細くする熱間鍛造工程と、
鍛造工程の後で、第１直径より小さい第２直径に細くする線引き工程によって、製造される。
【００４６】
この構成により、２ｍｍ以下の直径を有するタングステン線条部材が確実かつ高い精度で製造できる。線引き工程後のタングステン線条部材の最小直径は１０μｍ程度であるが、輸送機用には特に２０〜５００μｍ程度のものがよく用いられる。前述のタングステン線条材は、この範囲の直径への適用にも優れている。
【００４７】
本発明の第４の発明に係る輸送機器用発光フィラメントでは、第３の発明に加えて、線引き工程の後のタングステン線条部材において、Ｎｄ２Ｏ３および置換物質の少なくとも一つが、タングステン線条部材の線方向に沿った一部に線形領域として存在する。
【００４８】
この構成により、再結晶化のための加熱処理前であっても、Ｎｄ２Ｏ３および置換物質の少なくとも一つが線条領域を形成して、直径方向への粒成長が妨げられる。
【００４９】
本発明の第５の発明に係る輸送機器用発光フィラメントでは、第１から第４のいずれかの発明に加えて、タングステン線条部材に、再結晶化のための加熱処理を施した場合の後には、
タングステン線条部材の直径断面方向における結晶同士が重なる重複部分の長さの平均値（Ｌ）と、線条部材の直径（Ｄ）とが、次の関係式（Ａ）、
Ｌ  ≧  Ｄ  ×  ０．５  
を有するようになる。
【００５０】
この構成により、加熱処理後の結晶粒界が、タングステン線条部材の直径方向よりも線方向に沿うようになり、溶断や断線に強くなる。
【００５１】
本発明の第６の発明に係る輸送機器用発光フィラメントでは、第５の発明に加えて、関係式Ａに基づいて、再結晶化のための加熱処理の後で、線条部材の全体に沿って、タングステン線条部材の直径断面方向において複数の結晶が重複している。
【００５２】
この構成により、タングステン線条部材の線方向に沿って、全体的に結晶が積層しており、断線や溶断に対してより強くなる。この結果、このタングステン線条部材を用いる発光フィラメントの強度や耐久性が高まる。
【００５３】
本発明の第７の発明に係る輸送機器用発光フィラメントでは、第５または第６の発明に加えて、線条部材の直径断面方向において、複数の結晶が不定形に重複している。
【００５４】
この構成により、タングステン線条部材は、断線しにくい。
【００５５】
本発明の第８の発明に係る輸送機器用発光フィラメントでは、第１から第７のいずれかの発明に加えて、Ｎｄ２Ｏ３は、全体に対して、０．０５ｍａｓｓ％〜１ｍａｓｓ％である。
【００５６】
この構成により、タングステン線条部材の組織が直径断面方向に重複しやすくなる。結果として、このタングステン線条部材が使用中に断線しにくい。
【００５７】
本発明の第９の発明に係る輸送機器用発光フィラメントでは、第１から第８のいずれかの発明に加えて、変形部分は、略スパイラル形状を含む。
【００５８】
この構成により、発光が容易に行われ、様々な輸送機器に適用可能となる。
【００５９】
以下、図面を用いながら実施の形態について説明する。
【００６０】
（実施の形態１）
【００６１】
実施の形態１について説明する。
【００６２】
（実施の形態１）
（タングステンを用いた発光フィラメントの参考技術）
【００６３】
実施の形態１について説明する。
【００６４】
（タングステン線条部材の製造工程）
従来技術で述べたように、タングステン線条部材の素材として、Ｗが用いられる。Ｗは、上述の通り、強度や耐熱性に優れており、発光に適当な電気抵抗率を有するからである。このようなＷをタングステン線条部材として製造する工程をまず説明する。
【００６５】
図１は、本発明の実施の形態１におけるＷで製造されたインゴットの斜視図である。図１は、インゴット１と、インゴット１の一部を拡大した部分１１との両方を示している。
【００６６】
（混合工程）
Ｗ粉末（粒子径０．２〜２０μｍ程度。純度９９〜９９．９９％）に、１００ｍａｓｓ％となるＮｄ２Ｏ３の粉末を混合する。混合においては、酸化物となっているＮｄ２Ｏ３そのものをＷに混合してもよい。あるいは、酸素介在中の化学変化によりＮｄ２Ｏ３となる硝酸ネオジウム、水酸化ネオジウムなどを、酸素雰囲気中で、Ｗに混合してもよい。ここで、Ｗに分散されるＮｄ２Ｏ３は、タングステン線条部材１０Ｃ全体（ＷとＮｄ２Ｏ３の合計）に対して、０．０５ｍａｓｓ％〜１ｍａｓｓ％であることが好ましい。Ｗに分散されるＮｄ２Ｏ３は、タングステン線条部材１０Ｃ全体に対して、０．０５ｍａｓｓ％〜１ｍａｓｓ％であることが好ましい。
【００６７】
混合工程では、乾式で混合する場合と、ネオジウム成分を、溶媒を加えた状態での湿式でＷに混合する場合とがある。
【００６８】
なお、Ｗに含有される１００ｍａｓｓ％のＮｄ２Ｏ３の内、５０ｍａｓｓ％未満のＮｄ２Ｏ３を、カリウムの酸化物およびネオジウムを除く希土類元素の酸化物の少なくとも一つで置換（「置換物質」）してもよい。
【００６９】
この置換物質が、Ｎｄ２Ｏ３の残部として含有されてＷ中に分散されることで、ＷにＮｄ２Ｏ３が含有されて分散される場合と、下記に説明するタングステン線条部材と同様の機能や効果を奏することがあるからである。
【００７０】
（焼結工程）
非酸化雰囲気炉中（主として水素雰囲気）で、加熱焼結または通電焼結を行う。焼結後の密度が１６ｇ／ｃｍ3以上となるように行う。加熱焼結の場合の温度は１８００〜２２００℃（通電焼結の場合は直接測定できない）。焼結して棒状のインゴットを得る。
【００７１】
この棒状のインゴットが図１に示されるインゴット１である。このインゴット１において、Ｗ中にＮｄ２Ｏ３が分散した状態となっている。インゴット１は、焼結工程で得られるので、目的とする線条部材としての直径よりも大きな直径を有している。
【００７２】
インゴット１は、焼結されることによって一定の結晶が組み合わさった等方組織を有する。インゴット１の一部を拡大した部分１１は、図１に示されるように等方組織１１０を有する。
【００７３】
なお、焼結工程によるが製造されるインゴット１は、直径１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度であり、長さは２００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度であることが適当である。
【００７４】
（熱間鍛造工程）
インゴット１は、そのままでは直径が大きくタングステン線条部材とならないので、細く（長く）する必要がある。図２は、本発明の実施の形態１における熱間鍛造工程を示す模式図である。インゴット１は、焼結工程に続いて、熱間鍛造工程を受ける。熱間鍛造工程は、図２に示されるように、インゴット１に圧力Ａや圧力Ｂが付与される。圧力Ａ、圧力Ｂは、例えば剛体による押圧が付与されることで実現される。例えば、剛体がインゴット１をたたくようにして衝突することで、インゴット１の直径を細くしていくことができる。
【００７５】
図３は、本発明の実施の形態１における熱間鍛造工程を示す模式図である。熱間鍛造工程では、図３に示されるようにインゴット１の直径に対する方向に、鍛造ダイス２０が衝突を繰り返して押圧を付与する。この各方向からの鍛造ダイス２０の押圧によって、インゴット１は、次第にその直径が小さくなっていく。
【００７６】
また、この熱間鍛造工程においては、鍛造ダイス２０による衝突の押圧のみならず、加熱も加えられて、インゴット１の直径を細くすることが容易となるようにできる。
【００７７】
もちろん、図３では、４つの鍛造ダイス２０が示されているが、それ以外の個数の鍛造ダイス２０が用いられてもよい。
【００７８】
このように、Ｗ（他の素材との合金も含めて）のインゴット１は、熱間鍛造工程によって直径を細くされる。熱間鍛造工程の仕様によって異なるが、一例として２．５ｍｍ〜３ｍｍ程度の直径まで細くされる。この直径は、第１直径である。
【００７９】
（線引き工程）
熱間鍛造工程では、一定の細さまで細くできるが、照明装置の光源として使用されるには、タングステン線条部材は、２ｍｍ以下の直径であることが好ましい。熱間鍛造工程では、この２ｍｍ以下の直径まで細くすることは難しい。
【００８０】
このため、熱間鍛造工程に続いて、線引き工程が行われる。図４は、本発明の実施の形態１における線引き工程を示す模式図である。
【００８１】
線引き工程は、熱間鍛造工程で得られた第１直径のＷ部材を、更に細い第２直径に細くして伸ばす工程である。このため、図４に示されるように、ダイス３０が用いられる。第１直径のＷ部材１２が、ダイス３０に引き込まれる。ダイス３０は、第２直径に合わせた内径を有している。
【００８２】
Ｗ部材は、ダイス３０から引き出されることで、Ｗ部材１２が第１直径から第２直径へと細くされていく。この第２直径へ細くされることで、タングステン線条部材を構成する線条である線条部材１２が得られる。線条部材１２は、このように、引っ張り出される力によって直径を細くして得られる。なお、熱間鍛造工程や線引き工程は、タングステン線条部材の目標とする直径になるまで、繰り返し（いずれかが連続する繰り返し）行われてもよい。
【００８３】
この線引き工程によって、ＷにＮｄ２Ｏ３（および置換物質を含む場合もある）が分散された線条部材１０であるタングステン線条部材１０が得られる。
【００８４】
この線引き工程後の第２直径となった線条部材１１の平均直径は２ｍｍ以下である。
【００８５】
以上のような製造工程を経て、実施の形態１におけるＷにＮｄ２Ｏ３が分散されたタングステン線条部材１０、あるいは、ＷにＮｄ２Ｏ３と置換物質が分散されたタングステン線条部材１０が製造される。このタングステン線条部材１０は、柔軟性を有しつつも線状条の線条部材１２の形態を有している。すなわち、タングステン線条部材１０は、線条部材１２である。この線条部材１２であって、例えばスプールなどに巻きつけ可能なタングステン線条部材１０を、消耗の長さに切断後、屈曲および湾曲の少なくとも一つを含む変形部分が施されることで、本発明のタングステン線条部材を用いる輸送機器用発光フィラメントが実現できる。
【００８６】
（参考技術の説明）
次に、実施の形態１とは異なるＷを原料としつつも異なる素材でのタングステン線条部材の参考技術と問題点を説明する。
【００８７】
（参考技術１：Ｗにカリウム酸化物をドープしたドープＷ）
参考技術１として、Ｗにカリウム酸化物をドープしたドープＷのタングステン線条部材について説明する。混合工程において、Ｗの粉末にカリウム酸化物の粉末を混合して、その後の焼結工程、熱間鍛造工程、線引き工程を経て、ドープＷのタングステン線条部材が製造される。
【００８８】
カリウム酸化物が、Ｗの内部に分散する状態となるので、ドープＷと呼ばれている。このドープＷにより、Ｗ単体のタングステン線条部材よりも、再結晶処理後でも、衝撃などにより破損しにくいというメリットがある。
【００８９】
しかしながら、ドープＷは、線引き後のタングステン線条部材となった場合や、タングステン線条部材に必要に応じて再結晶処理が施される場合に、粒子（結晶）が大きくなる傾向がある。図５は、再結晶化したドープＷのタングステン線条部材の内部組織を示す模式図である。
【００９０】
再結晶後のドープＷのタングステン線条部材１０Ａは、図５に示されるように、内部の結晶１１０Ａが大きい。特に、タングステン線条部材１０Ａの直径方向において単一の結晶１１０Ａが現れてしまうことがある。図５では、わかりやすくするために、タングステン線条部材１０Ａの一部のみを拡大して、一つの結晶１１０Ａを示しているが、タングステン線条部材１０Ａの他の場所においても、直径方向において単一の結晶１１０Ａが占める部位が、複数存在する。これは、タングステン線条部材１０Ａの直径が細くなればなるほど、頻度が高くなる。
【００９１】
カリウム酸化物のドープでは、再結晶後にどうしても結晶の大きさが大きくなりやすく、図５に示されるように、結晶１１０Ａが直径方向において単一の結晶となりやすい。「これを垂直粒界」とも言う。
【００９２】
このような単一の結晶１１０Ａの状態では、タングステン線条部材１０Ａの長さ方向の途中に、直径方向に繋がった垂直粒界があることになる。この垂直粒界が存在することで、タングステン線条部材１０Ａは、折れやすい状態を有することになる。特に、外部からの衝撃や振動が付与される場合には、折れてしまう（切れてしまう）可能性が高い。
【００９３】
特に、既述したように輸送機器は、多くの時間において一定あるいは非一定の振動にさらされている。さらされている振動も、周波数、振幅、位相が様々であったり変化したりして、極めて負荷の高い振動が付与される。
【００９４】
このような振動が付与される輸送機器に上記のタングステン線条部材１０Ａが発光フィラメントして使用されると簡単に断線してしまう。輸送機器が稼働中に発光フィラメントが破断すれば、照明装置の頻繁な部品交換が必要になる。
【００９５】
これらの結果、破断しやすいタングステン線条部材１０Ａを使用する発光フィラメントは、輸送機器に適用することは、信頼性や安全性の点から使用が適さないことが生じる場合がある。
【００９６】
（参考技術２：トリウムが分散されたトリエーテッドタングステン）
Ｗに、カリウム酸化物の代わりにトリウム酸化物（ＴｈＯ2）が分散剤として使用されたトリエーテッドタングステンによるタングステン線条部材も一般的に使用されている。トリエーテッドタングステンによるタングステン線条部材も、上述のような混合工程〜線引き工程によって製造される。
【００９７】
図６は、トリエーテッドタングステンのタングステン線条部材の内部組織の模式図である。図５のドープＷのタングステン線条部材１０Ａと同様の視点で、図６のトリエーテッドタングステンのタングステン線条部材１０Ｂが示されている。直径等は、ドープＷのタングステン線条部材１０Ａと同様である。なお、図６に示されるトリエーテッドタングステンのタングステン線条部材１０Ｂも、線引き工程後に加熱処理を受けて、再結晶化された状態を示している。
【００９８】
図６から明らかなとおり、トリエーテッドタングステンのタングステン線条部材１０Ｂは、直径方向において結晶１１０Ｂが複数になっている。この点が、図５の結晶１１０Ａと相違する。
【００９９】
このような複数の結晶１１０Ｂが、直径方向に形成されている状態であれば、タングステン線条部材１０Ｂの長さ方向において、直径方向にほぼまっすぐに沿ったような粒界が生じることが少ない。このため、ドープＷのように、粒界を基準として、タングステン線条部材１０Ｂが断線しやすくなることが低減する。このため、トリエーテッドタングステンのタングステン線条部材１０Ｂが、光源に使用される場合に、機器に加わる衝撃や振動などにより断線しにくい。
【０１００】
しかしながら、トリウム（Ｔｈ）は、放射性物質として分類される。このため、トリウムやトリウムを使用した部材などについては、国によっては取扱いが困難であったり、製造、販売に規制が存在していたりすることもある。このため、トリエーテッドタングステンのタングステン線条部材１０Ｂは、輸送機器に使用を避けたいという要望がある。
【０１０１】
本発明は、従来技術のみでなく、これら参考技術も考慮してなされたものである。
【０１０２】
（全体概要）
本発明の実施の形態１のタングステン線条部材の全体概要について説明する。
【０１０３】
（再結晶前のタングステン線条部材）
【０１０４】
実施の形態１におけるタングステン線条部材は、ＷにＮｄ２Ｏ３（もしくはＮｄ２Ｏ３に加えて置換物質）を分散して、上述の混合工程、焼結工程、熱間鍛造工程、線引き工程と、によって製造される。このため、タングステン線は、線条部材の形態を有している。
【０１０５】
ここで説明した線引き工程までの工程で製造されるタングステン線条部材は、再結晶化される前の状態のタングステン線条部材１０Ｃ（図７）である。
【０１０６】
図７は、本発明の実施の形態１における再結晶前のタングステン線条部材の内部組織写真である。再結晶前のタングステン線条部材１０Ｃは、図７の写真ではわかりにくいが、複数の結晶が細かく積層あるいは組み合わさった状態を有している。この複数の結晶のそれぞれは小さい。このため、再結晶前のタングステン線条部材１０Ｃは、いわゆる照明装置の光源にそのまま適用すると、使用中に再結晶による変形が起こり、発光フィラメントに変形が生じて、他部材との接触や断線の原因になる。このため、実際に、実施の形態１のタングステン線条部材１０Ｃが、光源に使用される場合には、使用前に加熱処理で再結晶化を行うことが必要である。
【０１０７】
ただし、再結晶のための加熱処理は、タングステン線条部材１０Ｃを光源として使用したり組み込んだりする事業者で行われることも多いので、流通形態としては、図７に示される再結晶のための加熱処理前の状態であることもある。本発明でのタングステン線条部材１０Ｃは、特に断らない限り、この再結晶前のタングステン線条部材を定義している。
【０１０８】
この再結晶前のタングステン線条部材１０Ｃにおいて、図７に示されるようにＮｄ２Ｏ３および置換物質の少なくとも一つが、線条部材１１の線方向に沿った一部に、線形領域１２０Ｃとして存在する。この線形領域１２０Ｃによって、再結晶前のタングステン線条部材１０Ｃは、参考技術でのタングステン線条部材１０Ａ、タングステン線条部材１０Ｂよりも、衝撃や振動に強く、損傷や断線しにくい特性を発揮できる。
【０１０９】
（組成比）
Ｗに分散されるＮｄ２Ｏ３は、タングステン線条部材１０Ｃ全体に対して、０．０５ｍａｓｓ％〜１ｍａｓｓ％であることが好ましい。
【０１１０】
Ｎｄ２Ｏ３が、０．０５ｍａｓｓ％未満である場合には、Ｎｄ２Ｏ３のＷ内部における分散量が少なすぎて、後述するタングステン線条部材の直径方向に複数の結晶が積層する結晶構造を示すことが難しくなる。
【０１１１】
強度の面では、Ｎｄ２Ｏ３を０．０５〜１ｍａｓｓ％含むものはＮｄ２Ｏ３を含まないまたは０．０５ｍａｓｓ％未満しか含まないものに対して機械的強度に優れる。これは、Ｎｄ２Ｏ３の分散強化によるものである。従来のドープタングステンはＫ２Ｏ量が少なく（数十ｐｐｍ）のために、分散強化は殆ど起こらない。
【０１１２】
一方、Ｎｄ２Ｏ３が全体に対して１ｍａｓｓ％より多い場合には、頻繁に割れが生じるため、スエージやドローの工程が行いにくく、工業的には使用しにくい。
【０１１３】
これらの状況から、実施の形態１におけるタングステン線条部材１０ＣにおけるＮｄ２Ｏ３は、全体に対して０．０５ｍａｓｓ％〜１ｍａｓｓ％であることが好ましい。
【０１１４】
以上、実施の形態１におけるタングステン線条部材１０Ｃは、高い強度、耐久性、使用耐久性を有し、様々な負荷やストレスを受けうる輸送機器の光源として、最適に使用できる。
【０１１５】
タングステン線条部材１０Ｃの線条部材の少なくとも一部に湾曲および屈曲の少なくとも一つを含む変形部分が施される。この変形部分において、熱の集中や発光力の集中が生じるので、光源として使用できる。この変形部分における熱や発光力の集中が、輸送機器に組み込まれる照明装置の発光フィラメントとして用いられる。この発光フィラメントによって、光源が実現できる。
【０１１６】
なお、発光フィラメントしての使用が可能となる変形部分の形状は、湾曲や屈曲などが主なものであるが、それ以外の形状であってもよい。例えば、全体としてスパイラル形状となっていたり、全体として渦巻き形状となっていたりすることでもよい。この場合には、全体として、発光フィラメントしての熱や発光の集中が実現でき、光源として最適に使用できる。
【０１１７】
もちろん、このタングステン線条部材を使用した輸送機器用発光フィラメントは、輸送機器の照明装置に必要となる光源に、最適に用いられる。特に、強度や破断に対する耐久性の高さが、優位性を有している。
【０１１８】
（実施の形態２）
【０１１９】
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、実施の形態１で説明したタングステン線条部材１０Ｃに、再結晶化のための加熱処理を施した場合のタングステン線条部材について説明する。実施の形態１で線引き工程までで平均直径２ｍｍ以下とされたＷにＮｄ２Ｏ３が分散されたタングステン線条部材１０Ｃは、変形部分の形成処理が行われて、再結晶化のための加熱処理が施されて、輸送機器用発光フィラメントが得られる。なお、加熱処理や形成処理は、別事業者が行い、ある事業者は、実施の形態１で説明したタングステン線条部材１０Ｃのみの提供を行って、最終的に、複数の事業者によって、輸送機器用発光フィラメントが製造されてもよい。
【０１２０】
実際の発光フィラメントとして使用される場合には、タングステン線条部材１０Ｃの内部の結晶を成長させて再結晶化することが必要である。この再結晶化においては、加熱処理を付与することが必要である。この加熱処理が施されることで、結晶が成長して、タングステン線条部材１０Ｃ内部の結晶が成長し、粒界が減少することにより、発光フィラメントの使用中に変形が抑制できる。
【０１２１】
この加熱処理での再結晶化によって、参考技術で挙げられたタングステン線条部材１０Ａ、１０Ｂと、実施の形態１のタングステン線条部材１０Ｃとにおいて相違が生じる。
【０１２２】
（その１：ドープＷのタングステン線条部材１０Ａ）
図８は、本発明の実施の形態２における加熱処理前と加熱処理後のドープＷのタングステン線条部材の組織写真である。図８（Ａ）は、加熱処理前のタングステン線条部材１０Ａの組織を示しており、図８（Ｂ）は、加熱処理後のタングステン線条部材１０Ａの組織を示している。
【０１２３】
図８（Ａ）から明らかな通り、ドープＷのタングステン線条部材１０Ａであっても、加熱処理前は、細かな結晶が積層している。しかし、上述の通り、実際の光源として使用する際には加熱処理を必要とする。この加熱処理をした後の図８（Ｂ）に示される組織では、再結晶した結晶１１０Ａが、タングステン線条部材１０Ａの直径方向に単一で形成された状態となっている。すなわち、直径方向にほぼ沿った状態の粒界１１１が生じてしまっている。
【０１２４】
粒界１１１は、直径方向にまっすぐ沿っているわけではないが、ほぼ沿った状態となっている。言い換えれば、隣接する結晶１１０Ａ同士は、タングステン線条部材１０Ａの線方向において狭い範囲（短い長さ）で重複しているに過ぎない。この短い長さでの重複が、直径方向にほぼ沿った粒界１１１を生じさせてしまう。
【０１２５】
このような直径方向にほぼ沿った粒界１１１は、当然ながら、タングステン線条部材１０Ａを用いた輸送機器用発光フィラメントの溶断や断線を容易に引き起こしてしまう。
【０１２６】
（その２：トリエーテッドタングステンのタングステン線条部材１０Ｂ）
図９は、本発明の実施の形態２における加熱処理前と加熱処理後のトリエーテッドタングステン線条部材の組織写真である。図８と同じ対比で示している。図９（Ａ）は、加熱処理前のタングステン線条部材１０Ｂの組織を示しており、図９（Ｂ）は、加熱処理後のタングステン線条部材１０Ｂの組織を示している。
【０１２７】
加熱処理前のタングステン線条部材１０Ｂは、ドープＷのタングステン線条部材１０Ａの場合と同じく、細かな結晶が積層している。説明した通り、実際の光源などに使用する場合には、加熱処理を必要とする。この加熱処理をした後の図９（Ｂ）に示される組織では、タングステン線条部材１０Ｂの直径方向に複数の結晶１１０Ｂが存在している（積層している）。図９は、タングステン線条部材１０Ｂの一部を示しているので、その全長すべてにわたって、結晶１１０Ｂが積層しているとは限らないが、図９（Ｂ）のように、隣接する結晶１１０Ｂ同士の重複領域は大きく（長く）なっている。
【０１２８】
この結果、結晶１１０Ｂ同士で生じる粒界１１２は、粒界１１１と異なり、タングステン線条部材１０Ｂの直径方向にほぼ沿ったものとはならない。結果として、加熱処理後のタングステン線条部材１０Ｂを用いた輸送機器用発光フィラメントは、溶断や断線に対して強くなる。
【０１２９】
ただし、タングステン線条部材１０Ｂは、放射性素材の問題があることは既述した通りである。このため、トリエーテッドタングステン線条部材１０Ｂを用いた発光フィラメントも、放射性素材の問題で、輸送機器に適用することは好まれない。
【０１３０】
（その３：本発明のタングステン線条部材１０Ｃ）
図１０は、本発明の実施の形態２における加熱処理前と加熱処理後の実施の形態１で説明したタングステン線条部材の組織写真である。すなわち、ＷにＮｄ２Ｏ３（もしくは置換物質も含む）が分散されたタングステン線条部材１０Ｃの、加熱処理前と加熱処理後の組織写真である。
【０１３１】
図１０（Ａ）は、加熱処理前のタングステン線条部材１０Ｂの組織を示しており、図１０（Ｃ）は、加熱処理後のタングステン線条部材１０Ｂの組織を示している。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の組織写真を図式化したものである。
【０１３２】
加熱処理前のタングステン線条部材１０Ｃは、タングステン線条部材１０Ｂの場合と同じく、細かな結晶が積層している。説明した通り、実際の光源に使用する場合には、加熱処理を必要とする。この加熱処理をした後の図１０（Ｃ）に示される組織では、タングステン線条部材１０Ｃの直径方向に複数の結晶１１０Ｃが存在している（積層している）。図９で説明したタングステン線条部材１０Ｂと同様である。
【０１３３】
図１０は、タングステン線条部材１０Ｃの一部を示しているので、その全長すべてにわたって、結晶１１０Ｃが積層しているとは限らないが、図１０（Ｃ）のように、隣接する結晶１１０Ｃ同士の重複領域は大きく（長く）なっている。
【０１３４】
この結果、結晶１１０Ｃ同士で生じる粒界１１３は、粒界１１１と異なり、タングステン線条部材１０Ｂの直径方向にほぼ沿ったものとはならない。結果として、加熱処理後のタングステン線条部材１０Ｃを用いた輸送機器用発光フィラメントは、溶断や断線に対して強くなる。加えて、既述した通り、トリエーテッドタングステンのタングステン線条部材１０Ｂと異なり、放射性物質の使用による問題もない。
【０１３５】
以上のように加熱処理で再結晶化されたタングステン線条部材１０Ｃにおいて、直径方向に沿って、複数の結晶１１０Ｃが存在している。言い換えれば、複数の結晶１１０Ｃが直径方向に沿って積層している。この複数の結晶１１０Ｃの積層は、不定形な重複であってもよい。
【０１３６】
（加熱処理後の結晶の積層状態）
図１０を用いて説明したように、加熱処理加で再結晶化されたタングステン線条部材１０Ｃは、直径方向に複数の結晶１１０Ｃが存在するようになる。ただし、これは、タングステン線条部材１０Ｃの全長に渡って生じなければならない態様ではない。例えば、タングステン線条部材１０Ｃが非常に長い場合に、図１０（Ｃ）に示されるような、直径方向の２つの結晶１１０Ｃのそれぞれが、ずっと積層されていなければならないことに限定しているものではない。
【０１３７】
要は、図８（Ｂ）のような、結晶が直径方向で隣接して、直径方向にほぼ沿った粒界１１１が生じることが無いことがポイントである。
【０１３８】
図１１は、本発明の実施の形態２におけるドープＷのタングステン線条部材１０Ａと実施の形態１で説明したタングステン線条部材１０Ｃとの加熱処理後の組織を比較した模式図である。
【０１３９】
図１１Ａは、比較例としてのドープＷのタングステン線条部材１０Ａの加熱処理後の組織を模式的に示している。図１１Ｂは、本発明である実施の形態１で説明したＷにＮｄ２Ｏ３（もしくは置換物質も含む）を分散させたタングステン線条部材１０Ｃの加熱処理後の組織を模式的に示している。
【０１４０】
２つの図を比較すればわかるとおり、タングステン線条部材１０Ａでは、隣接する結晶１１０Ａ同士が、直径方向において狭い範囲で重複する。このため、結晶１１０Ａ同士の粒界１１１は、直径方向にほぼ沿った状態となる。これが溶断や断線の容易性の原因となる。
【０１４１】
例えば、重複部分は、Ｌ１で示される。タングステン線条部材１０Ａの直径をＤとすると、Ｄに対して重複部分Ｌ１は、極めて小さく、衝撃や振動に対する強度、耐久性、耐熱性が弱いことが分かる。結果として、溶断や断線につながる。
【０１４２】
これに対して、実施の形態１で説明したタングステン線条部材１０Ｃは、加熱工処理の再結晶化で生じる隣接する結晶１１０Ｃ同士は、直径方向において広い範囲（長さ）で重複する。図１１Ｂでは、重複部分の長さはＬである。この重複部分の長さＬは、タングステン線条部材１０Ｃの直径Ｄに比しても十分な長さである。
【０１４３】
このため、隣接する結晶１１０Ｃ同士の粒界１１３も直径方向よりも線方向に沿うようになり、衝撃や振動に対する強度、耐久性、耐熱性に優れるようになる。
【０１４４】
結果として、実施の形態１で説明したタングステン線条部材１０Ｃを再結晶化して得られるタングステン線条部材１０Ｃを用いた輸送機器用発光フィラメントは、衝撃や振動に対して強く、溶断や断線しにくい。
【０１４５】
ここで、ＬとＤとは、次の関係である。
【０１４６】
Ｌ  ≧  Ｄ  ×  ０．５
【０１４７】
このような関係式での結晶１１０Ｃの構造を有することで、図１１のような粒界１１３となる。このような直径方向よりも線方向に沿った粒界１１３が形成されることで、タングステン線条部材１０Ｃを用いた輸送機器用発光フィラメントは、衝撃や振動に対して強度、耐久性、耐熱性を高めることができる。
【０１４８】
以上のように、実施の形態２から明らかな通り、実施の形態１で説明されたＷにＮｄ２Ｏ３（もしくは置換物質も含む）が分散されたタングステン線条部材１０Ｃは、加熱処理後においても、十分な強度や耐久性を有する。結果として、この再結晶化されたタングステン線条部材１０Ｃ（再結晶を前提とした状態でも）、発光フィラメントへの使用により断線しにくく、輸送機器の照明装置の光源として、最適に使用できる。
【０１４９】
特に、既述したように、長時間の様々な変化しうる振動にさらされている輸送機器においては、稼働中の発光フィラメントの頻繁な破断は、信頼性低下の問題に直結する。実施の形態１，２で説明した、ＷにＮｄ２Ｏ３（もしくは置換物質も含む）が分散されたタングステン線条部材１０Ｃを用いた輸送機器用発光フィラメントは、このような問題を未然に防止できる。
【０１５０】
なお、加熱処理後のタングステン線条部材１０Ｃは、図１２に示されるように不定形に複数の結晶１１０Ｃが、直径方向に積み重なっている状態もあり得る。図１２は、本発明の実施の形態２におけるタングステン線条部材の組織の模式図である。
【０１５１】
（実施の形態３）
【０１５２】
次に実施の形態３について説明する。実施の形態３では、実施の形態１，２で説明したタングステン線条部材１０Ｃを用いた輸送機器用発光フィラメントについて説明する。
【０１５３】
発光フィラメントは、発光用発光フィラメント、発熱用発光フィラメント、照明用発光フィラメント、照明器具用発光フィラメント、ランプ用発光フィラメントなどの、光源となりうる装置に用いられる発光フィラメントを意味している。
【０１５４】
（使用方法）
ＷにＮｄ２Ｏ３（もしくは置換物質も含む）を分散したタングステン線条部材１０Ｃに荷重もしくは電流を付与して、タングステン線条部材１０Ｃに変形が施される。この変形部分が施されることで、ＷにＮｄ２Ｏ３（もしくは置換物質も含む）を分散したタングステン線条部材１０Ｃを用いる輸送機器用発光フィラメントが実現される。言い換えれば、ＷにＮｄ２Ｏ３（もしくは置換物質も含む）を分散したタングステン線条部材１０Ｃは、輸送機器の照明装置の光源となる発光フィラメントに使用される。その後に、ランプ用のガラス体などに封入された後、再結晶化のための加熱処理が施される。
【０１５５】
適用される輸送機器としては、自動車、二輪車、大型自動車、作業用重機、鉄道車両、船舶、航空機のいずれかである。もちろん、これらは例示であり、発光フィラメントを使用する可能性のある輸送機器に、幅広く、実施の形態１，２で説明したＷにＮｄ２Ｏ３（もしくは置換物質も含む）を分散したタングステン線条部材１０Ｃを用いる発光フィラメントは、適用が可能である。
【０１５６】
（照明用発光フィラメントへの適用）
上述の通り、実施の形態１におけるタングステン線条部材１０Ｃは、柔軟性に加えて、外部からの衝撃や振動に対する高い強度、耐久性、使用耐久性を有する。このため、線条部材１０Ｃは、形状を変化させる形状加工を施すことができる。
【０１５７】
この形状加工を施すことが可能であることによって、タングステン線条部材１０Ｃは、光源として適用が可能である。特に、発光フィラメントへの適用が可能である。発光フィラメントに適用可能であることで、タングステン線条部材１０Ｃは、使用耐久性の高い照明装置を実現できる。ここで、タングステン線条部材１０Ｃの加熱処理による再結晶化の前に、変形部分を生じさせる形状加工が施される。
【０１５８】
（自動車のヘッドライトへの適用）
【０１５９】
図１３は、本発明の実施の形態３における自動車のヘッドライトにタングステン線条部材１０Ｃを用いた例の模式図である。ヘッドライト２０１は、電流の供給を受けて発光する発光フィラメント５０を備え、発光フィラメントはバルブ２０２内に封入されている。
【０１６０】
発光フィラメント５０は、実施の形態１、２で説明したタングステン線条部材１０Ｃに、所定の加工が加えられた変形部分を有している。変形部分を有した後で、加熱処理で再結晶化されたものが発光フィラメント５０として使用される。
【０１６１】
図１４は、本発明の実施の形態３における発光フィラメントの部分拡大写真である。発光フィラメント５０は、図１４に示されるように、スパイラル状の（湾曲形状の）変形部分５１を有している。発光フィラメント５０そのものは、実施の形態１、２で説明した再結晶化後のタングステン線条部材１０Ｃが用いられている。なお、この加熱処理による再結晶化の前に、タングステン線条部材１０Ｃに、所定の形状加工が加えられることで、変形部分５１を有している。
【０１６２】
発光フィラメント５０は、この変形部分５１によって、電流が付与される場合の電気抵抗によって発光する。こうして発光フィラメント５０が発光して、発光フィラメント５０を備えているヘッドライト２０１が照明装置としての役割を果たす。
【０１６３】
発光フィラメント５０は、実施の形態１、２で説明した通りの再結晶後の結晶構造を有する２ｍｍ以下の細いタングステン線条部材１０Ｃで形成されている。タングステン線条部材１０Ｃは、図１１、図１２のように直径方向に複数の結晶が積層した状態に近い。このため、タングステン線条部材１０Ｃの直径方向に沿った断面表面が生じにくい。
【０１６４】
この結果、発光フィラメント５０も、そのタングステン線条部材１０Ｃ内部は、同様の構造を有している。このため、発光フィラメント５０も、当然に、直径方向での破断や溶断が起こりにくい。
【０１６５】
発光フィラメント５０が光源として使用されているヘッドライト２０１は、自動車のフロント部分等に設けられている。自動車は、走行やその他において長時間の振動にさらされている。あるいは、未舗装道路の走行時衝撃にさらされることも多い。また、これらの振動や衝撃は、一定のリズムで続くこともあれば、リズムが次々と変わることもある。後者の場合には、非常に大きな振動が生じることもあれば、振動が小さいこともある。
【０１６６】
このような振動や衝撃が、大きなかつ長時間の負荷として、ヘッドライト２０１を通じて発光フィラメント５０に付与される。このような振動や衝撃の強い負荷があっても、発光フィラメント５０は、実施の形態１，２で説明した通りの結晶構造や強度を有しているので、破断や溶断しにくい。発光フィラメント５０は、発光による発熱を生じるので、部分的な溶融を伴う溶断も生じうるが、この場合も、破断に対する強靭さによって、破断や溶断しにくい。
【０１６７】
以上のように、自動車をはじめとする輸送機器の照明装置の光源に用いられる場合でも、振動や衝撃に非常に強い。結果として、輸送機器の照明装置の寿命が長くなり、修理や交換コストを低減できる。
【０１６８】
なお、もちろん、輸送機器は自動車だけでなく、二輪車、大型自動車、作業用重機、鉄道車両、船舶、航空機のいずれかであってもよい。
【０１６９】
（発光フィラメントの他の形状）
【０１７０】
図１５は、本発明の実施の形態３における発光フィラメントの拡大写真である。図１５に示される発光フィラメント６０は、図１４の発光フィラメント５０と異なり、二重コイルの形状を有している。発光フィラメント６０の二重コイル形状も、実施の形態１、２で説明した再結晶化されたタングステン線条部材１０Ｃが用いられている。図１４の一重コイルでの発光フィラメント５０であっても、図１５の二重コイルでの発光フィラメント６０であっても、タングステン線条部材１０Ｃに変形部分５１、５２が形成される加工処理が施される。なお、変形部分５１、５２が形成された後で、加熱処理による再結晶化が行われる。
【０１７１】
この変形部分５１、５２は、湾曲、屈曲、折り曲げなどのいずれかあるいは
組み合わせであればよい。もちろん、図１４、図１５のようにスパイラル形状でもよいし、他の形状でもよい。スパイラル形状の場合には、湾曲、屈曲、折り曲げ部分が複数個所に設けられる。
【０１７２】
また、図１４、図１５は、湾曲したスパイラル部分のみが示されているが、発光フィラメント５０、６０全体がこの湾曲形状のみで形成されているとは限らず、必要に応じた直線部分を残していてもよい。
【０１７３】
以上、実施の形態３における輸送機器用発光フィラメント５０、６０は、輸送機器が備える照明装置に最適に使用できる。加えて、実施の形態１、２で説明した通り、付与される振動や衝撃に対して、破断や溶断に対して非常に強いメリットを有している。
【０１７４】
以上、実施の形態１〜３で説明された輸送機器用発光フィラメントは、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１７５】
１    インゴット
１０、１０Ａ，１０Ｂ、１０Ｃ    タングステン線条部材
１１    部分
１２    線条部材
１１０、１１０Ａ，１１０Ｂ、１１０Ｃ    結晶
２０    鍛造ダイス
３０    ダイス
１１０Ａ〜１１０Ｃ    結晶
１１１、１１２、１１３    粒界
５０、６０    発光フィラメント
５１、５２    変形部分
２０２    バルブ
２０１    ヘッドライト
【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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