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【発明の名称】 反射形ランプのための取付けアセンブリ、反射形ランプを製造する方法および反射形ランプ
【発明者】 【氏名】ジョン エー ショルツ

【氏名】エドワード エイチ ノートラップ

【氏名】ケヴィン プロヴァグナ

【氏名】ジェイムズ ゲンサート
【要約】 【課題】ランプアセンブリのたわみおよび破損を低減するような反射形ランプのための新規の取付け手段を提供する。

【解決手段】反射器１８と、内部ジャケット取付けアセンブリ１４と、らせん形部分１５が形成された取付けロッド１２とが設けられており、前記らせん形部分１５が、前記内部ジャケット取付けアセンブリ１４を取り囲んでおり、前記らせん形部分１４が、前記反射器のネック領域１６に嵌合しており、前記取付けロッドの下側脚部１７が、内部ジャケットプレス領域において疑似リード線１９の代わりに用いられており、これにより、前記下側脚部１７が、反射器アイレット開口２５に嵌合しており、前記らせん形部分の反対側の端部２０が、上方へ延びておりかつ前記内部ジャケット取付けアセンブリの上端部に接続されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 反射形ランプのための取付けアセンブリであって：反射器と、内部ジャケット取付けアセンブリと、らせん形部分が形成された取付けロッドとが設けられており、前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記内部ジャケット取付けアセンブリを取り囲んでおり、前記取付けロッドの前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記反射器のネック領域に嵌合しており、前記取付けロッドの下側脚部が、前記内部ジャケット取付けアセンブリの内部ジャケットプレス領域において疑似リード線の代わりに用いられており、これにより、前記下側脚部が、反射器の前記ネック領域に設けられた反射器アイレット開口に嵌合しており、前記取付けロッドの前記らせん形部分の反対側の端部が、上方へ延びておりかつ前記内部ジャケット取付けアセンブリの上端部に接続されていることを特徴とする、ランプのための取付けアセンブリ。
【請求項２】 前記取付けロッドの直径が、ほぼ１〜１．５ｍｍである、請求項１記載の取付けアセンブリ。
【請求項３】 前記取付けロッドが、ステンレス鋼から成っている、請求項１記載の取付けアセンブリ。
【請求項４】 前記らせん形部分が、３つの巻き条を有している、請求項１記載の取付けアセンブリ。
【請求項５】 反射形ランプのための取付けアセンブリであって：反射器と、内部ジャケット取付けアセンブリと、らせん形部分が形成された取付けロッドとが設けられており、前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記内部ジャケット取付けアセンブリを取り囲んでおり、前記取付けロッドの前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記反射器のネック領域に嵌合しており、前記ロッドの下側脚部が、前記内部ジャケット取付けアセンブリの内部ジャケットプレスに設けられた疑似リード線を延長させており、これにより、前記疑似リード線と前記下側脚部との両方が、反射器の前記ネック領域に設けられた反射器アイレット開口に嵌合しており、前記らせん形部分の反対側の端部が、上方へ延びておりかつ前記内部ジャケット取付けアセンブリの上部リード線に接続されていることを特徴とする、ランプのための取付けアセンブリ。
【請求項６】 前記取付けロッドの直径が、ほぼ１〜１．５ｍｍであり、前記取付けロッドが、ステンレス鋼から成っている、請求項５記載の取付けアセンブリ。
【請求項７】 前記らせん形部分が、３つの巻き条を有している、請求項５記載の取付けアセンブリ。
【請求項８】 反射形ランプを製造する方法において、ａ）反射器を製造し、ｂ）該反射器のネック部分にアイレットを形成し、ｃ）反射器内に光源を挿入し、ｄ）該光源を中心にして、らせん形部分を有する支持ロッドを配置し、ｅ）該支持ロッドを前記反射器のネック領域に嵌合させ、この場合、前記支持ロッドの下側脚部が前記光源の疑似リード線を延長させているので前記疑似リード線と前記下側脚部との両方が前記アイレットの一方に嵌合するようになっており、ｆ）上方に延びておりかつ前記光源の上部リード線に接続された、前記らせん形部分の反対側の端部を接続するステップから成ることを特徴とする、反射形ランプを製造する方法。
【請求項９】 反射形ランプを製造する方法において、ａ）反射器を製造し、ｂ）該反射器のネック部分にアイレットを形成し、ｃ）反射器内に光源を挿入し、ｄ）該光源を中心にして、らせん形部分を有する支持ロッドを配置し、ｅ）該支持ロッドを前記反射器のネック領域に嵌合し、この場合、前記支持ロッドの下側脚部が前記光源の疑似リード線の代わりに用いられているので、前記下側脚部が前記アイレットの一方に嵌合するようになっており、ｆ）上方に延びておりかつ前記光源の上部リード線に接続された、前記らせん形部分の反対側の端部を接続するステップから成ることを特徴とする、反射形ランプを製造する方法。
【請求項１０】 反射形ランプであって：反射器と、内部ジャケット取付けアセンブリと、らせん形部分が形成された取付けロッドとが設けられており、前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記内部ジャケット取付けアセンブリを取り囲んでおり、前記取付けロッドの前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記反射器のネック領域に嵌合しており、前記ロッドの下側脚部が、前記内部ジャケット取付けアセンブリの内部ジャケットプレスに設けられた疑似リード線の代わりに用いられているので、前記下側脚部が、反射器の前記ネック領域に設けられた反射器アイレット開口に嵌合しており、前記取付けロッドの前記らせん形部分の反対側の端部が、上方へ延びておりかつ前記内部ジャケット取付けアセンブリの上部リード線に接続されていることを特徴とする、反射形ランプ。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高輝度放電（ＨＩＤ）ランプのための製造方法、特に、アルミナ珪酸塩外部ジャケットを有する低ワット発光管のための取付けアセンブリならびに反射形ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】高輝度放電（ＨＩＤ）ランプは、様々なエンベロープ（ジャケット）形状およびサイズに製造されている。これらのランプは、通常、特定の使用目的に適したジャケットを有している。メタルハライドランプの中でも、ダブルエンドと呼ばれるものがある。このことは、発光管が、管状の外部ジャケットもしくはスリーブ内に保持されていて、外部ジャケットの各端部が口金部材を有しているということに関係がある。本発明の主題である発光管は、ダブルエンドであり、シールされたジャケット内に収容されており、さらに、ジャケットの各端部に接続された１つのリード線を有しており、これにより、発光管は、ジャケット内の所定の位置に堅く保持されている。ジャケットは、固定結合によって所定の位置に保持されている。これらの結合は、放電カプセル（発光管）に必要な電気的エネルギを供給し、かつランプのための物理的な支持のための手段を提供する。
【０００３】より一般的なタイプのＨＩＤランプは、シングルエンドタイプのランプである。このランプは、ガラス製エンベロープ内に設けられた石英管（および別の補助的なコンポーネント）から成っている。前記エンベロープは、一方の端部に取り付けられた口金を有している。この口金は、アーク放電カプセルに電力を伝導する手段でありかつランプ全体のための物理的な支持の手段でもある。アーク放電カプセルは、ガラス製エンベロープ内において、口金領域に設けられたフレアステムに堅く支持されている。
【０００４】発光管アセンブリを支持するためには、金具を付加するのが一般的な手段である。これらの付加された部材は、発光管アセンブリを堅く取り付けるために、ガラス製エンベロープの反対側（基部側）の端部を用いるので、取扱いおよび輸送の悪条件に耐えることができる。ガラス製エンベロープ内で他方の端部を固定する方法は、ガラス製エンベロープ内部に対して力を加えるばね状の部材から、反対側（口金側）の端部に成形された「窪み」または突起を有する別のタイプのガラス製エンベロープにまで及んでいる。発光管アセンブリの一部は、突起内に嵌め込むかまたは突起を取り囲むように嵌めることによってこれらの成形部分に固定することができる。このことは、コンポーネントを固定しかつランプの構造的な完全性を保証する。
【０００５】さらに最近では、メタルハライドランプは、「シュラウド」もしくはアーク放電カプセルを取り囲んだ別の手段を利用している。その結果、このシュラウドは、発光管構造の一部である。この包囲体は、発光管動作の熱安定に貢献する。シュラウドは、ランプの効率を高めるために、赤外線反射面を提供する手段として利用されていてもよい。シュラウドは、透過される紫外線量を低減するために利用されてもよいし、特に発光管破裂時にランプの封じ込め特性を改善するために利用されてもよい。
【０００６】あいにく、このシュラウド包囲体は、発光管アセンブリの重量を増大させる。重量が増大すると、取扱いおよび輸送時に発光管アセンブリの位置が移動したりずれたりする可能性が高まる。
【０００７】当譲受人によって製造された最近のメタルハライドアーク放電ランプの構成は、密にシールされたアルミノ珪酸塩内部ジャケット内に配置された、成形された発光管を用いている。このアセンブリは、接着レンズ反射器ジャケット内に収容されている。
【０００８】この構成は、興味深い問題を提起する。一方では、この製品を製造するために必要な製造工程には厳しい要求が課せられるが、他方では、この構成は、良好な色温度と優れた演色インデックスとを備えた新規の独特な高効率光源のための機会を提供する。この構造は、反射器外部ジャケット内に配置されていることにより、方向付けられるという利点をも有している。
【０００９】この接着レンズメタルハライドランプの製造工程は、一連のステップから成っている。ガラス製品は、底部にアイレットを備えずに、または反射器にレンズを備えずに提供される。ガラス製品は、アルミニウムで被覆されておらず、もちろん光源を有していない。ガラス製品は、底部領域を貫通してアイレットを収容および固定するために処理される。次いで、ガラス製品の内面がアルミニウム蒸着層でコーティングされる（反射面）。次いで、光源が、今やアルミニウムで被覆されたガラス製品に挿入され、機械的強度および電気的接触を保証するために、取り付けられたアイレットに接着される。さらに、全体のユニットが、反射器にレンズを接着するために処理される。この工程の特徴は、アイレットに接着されるカプセルまたは発光管アセンブリが他方（レンズ側）の端部に固定するあらゆる方法を排除する。
【００１０】一方の端部においてのみ固定された、かなりの質量を有する同様の取付けアセンブリが、ショルツ他に発行された米国特許第５０４３６２３号明細書、「リフレクタ・ランプ・アセンブリ・インクルーディング・メタル・ハライド・アーク・チューブ」（ Reflector Lamp Assembly Including Metal Halide Arc Tube）に記載されている。この特許明細書に開示された構成では、反射器の底部領域に配置された電気的に絶縁された支持リングが、取付け構造の結合ロッドに取り付けられている。本発明の取付けアセンブリは、このような構成を用いることはできない。なぜならば、ランプ性能を犠牲にすることなしに取付け部の構造的な完全性を提供するようにリング支持体を固定するための、結合ロッド等の、電気的に絶縁された取付けコンポーネントを有していないからである。
【００１１】このような取付けアセンブリに関する固有の欠点の１つは、内部ジャケット取付けの物理的なサイズおよび質量である。本発明のＨＩＤランプは、同様のハロゲンカプセル取付けよりも、「ガラス長さ」がファクタ２だけ長く、重量がファクタ５だけ大きい。これらの増大により、本発明によるアセンブリの反射器内におけるシングルエンドの取付けには付加的な応力が加わる。
【００１２】突合せ溶接の使用により、内部ジャケットのプレス領域の強度が向上したが、ランプの輸送および落下に伴う悪条件に耐えるには十分ではなかった。一方のアイレットから取付け構造の頂部までを接続するために、精密な長さのモリブデンワイヤ（直径０．０２０インチすなわち５０８μｍ）が最近では用いられていた。しかしながら、取付け構造は、その全長のために、輸送および取扱い時に著しくたわんでしまった。このたわみは、プレス領域のてこ作用および高レベルの応力を生ぜしめ、その結果、プレス領域の割れが生じた。
【００１３】加工硬化性のニッケル（直径０．０３５インチすなわち８８９μｍ）も試されたが、たわみおよび取付けのずれにより依然としてプレス領域の割れが生じた。
【００１４】本発明による取付けアセンブリは、反射形ランプの取付けのために付加的な安定性および剛性を提供する。本発明は、取付け構造の強度を改善し、また取付け部の動きを付加的に制限する。これにより、内部ジャケットのプレス領域へのてこ作用応力が低減される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の課題は、先行技術の欠点を排除することである。
【００１６】本発明の別の課題は、新規のらせん形取付け手段を特徴とする改良されたランプアセンブリを提供することである。
【００１７】本発明のさらに別の課題は、ランプアセンブリのたわみおよび破損を低減するような、反射形ランプのための新規の取付け手段を提供することである。
【００１８】本発明のさらに別の課題は、ランプのより迅速な始動を提供するような、反射形ランプのための新規の取付け手段を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するために本発明の取付けアセンブリの構成では、反射器と、内部ジャケット取付けアセンブリと、らせん形部分が形成された取付けロッドとが設けられており、前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記内部ジャケット取付けアセンブリを取り囲んでおり、前記取付けロッドの前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記反射器のネック領域に嵌合しており、前記取付けロッドの下側脚部が、前記内部ジャケット取付けアセンブリの内部ジャケットプレス領域において疑似リード線の代わりに用いられており、これにより、前記下側脚部が、反射器の前記ネック領域に設けられた反射器アイレット開口に嵌合しており、前記取付けロッドの前記らせん形部分の反対側の端部が、上方へ延びておりかつ前記内部ジャケット取付けアセンブリの上端部に接続されているようにした。
【００２０】本発明の取付けアセンブリの別の構成では、反射器と、内部ジャケット取付けアセンブリと、らせん形部分が形成された取付けロッドとが設けられており、前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記内部ジャケット取付けアセンブリを取り囲んでおり、前記取付けロッドの前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記反射器のネック領域に嵌合しており、前記ロッドの下側脚部が、前記内部ジャケット取付けアセンブリの内部ジャケットプレスに設けられた疑似リード線を延長させており、これにより、前記疑似リード線と前記下側脚部との両方が、反射器の前記ネック領域に設けられた反射器アイレット開口に嵌合しており、前記らせん形部分の反対側の端部が、上方へ延びておりかつ前記内部ジャケット取付けアセンブリの上部リード線に接続されているようにした。
【００２１】また、本発明の方法では、反射器を製造し、この反射器のネック部分にアイレットを形成し、反射器内に光源を挿入し、この光源を中心にして、らせん形部分を有する支持ロッドを配置し、この支持ロッドを前記反射器のネック領域に嵌合させ、この場合、前記支持ロッドの下側脚部が前記光源の疑似リード線を延長させているので前記疑似リード線と前記下側脚部との両方が前記アイレットの一方に嵌合するようになっており、上方に延びておりかつ前記光源の上部リード線に接続された、前記らせん形部分の反対側の端部を接続するステップから成るようにした。
【００２２】また、本発明の別の方法では、反射器を製造し、この反射器のネック部分にアイレットを形成し、反射器内に光源を挿入し、この光源を中心にして、らせん形部分を有する支持ロッドを配置し、この支持ロッドを前記反射器のネック領域に嵌合し、この場合、前記支持ロッドの下側脚部が前記光源の疑似リード線の代わりに用いられているので、前記下側脚部が前記アイレットの一方に嵌合するようになっており、上方に延びておりかつ前記光源の上部リード線に接続された、前記らせん形部分の反対側の端部を接続するステップから成るようにした。
【００２３】また、本発明による反射形ランプの構成では、反射器と、内部ジャケット取付けアセンブリと、らせん形部分が形成された取付けロッドとが設けられており、前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記内部ジャケット取付けアセンブリを取り囲んでおり、前記取付けロッドの前記らせん形部分が、前記反射形ランプの前記反射器のネック領域に嵌合しており、前記ロッドの下側脚部が、前記内部ジャケット取付けアセンブリの内部ジャケットプレスに設けられた疑似リード線の代わりに用いられているので、前記下側脚部が、反射器の前記ネック領域に設けられた反射器アイレット開口に嵌合しており、前記取付けロッドの前記らせん形部分の反対側の端部が、上方へ延びておりかつ前記内部ジャケット取付けアセンブリの上部リード線に接続されているようにした。
【００２４】
【発明の効果】これらの課題は、本発明の１つの側面において、反射形ランプのための新規の取付けアセンブリを提供することによって達成された。この取付けアセンブリは、３つの巻き条を有するらせん形に形成された、金属製の取付けロッドから成っている。らせん形部分は、反射形ランプの内部ジャケット取付けアセンブリを取り囲んでおり、反射器のネック領域に嵌合している。らせん形部分の下側脚部は、内部ジャケットプレス領域において使用されている「疑似」リード線に代えて用いられているか、またはこのリード線を延長させているので、下側脚部と疑似リード線とのどちらか一方または両方が、反射器のネック領域に設けられた反射器アイレット開口に嵌合している。らせん形部分の反対側の端部は、上方へ延びておりかつランプの内部ジャケット取付けアセンブリの上部リード線に接続されている。
【００２５】内部ジャケット取付けアセンブリは、らせん形取付け支持部の内部にルーズに嵌合している。ステンレス金属製の取付けロッドが、内部ジャケット取付けアセンブリの移動を制限しながらこの内部ジャケット取付けアセンブリを取り囲んでおり、これにより、内部ジャケットプレス領域の金属対ガラス接合部に加わる応力および力を低減する。
【００２６】本発明によるらせん形取付けの別の利点は、ランプ始動特性の予期せぬ向上である。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００２８】図１には取付けアセンブリ１０が示されている。取付けアセンブリ１０は、金属製の取付けロッド１２を有しており、この取付けロッド１２は、図３により詳しく示したように３つの巻き条を有するらせん形部分１５に形成された、直径が１〜１．５ｍｍ、最も有利には０．０５０インチすなわち１．２７ｍｍのステンレス鋼製のロッドであると有利である。らせん形部分１５は、内部ジャケット取付けアセンブリ１４（図２に図示）を取り囲んでいて、かつ反射器１８のネック領域１６に嵌合している。らせん形部分１５の下側脚部１７は、ここでは内部ジャケットプレス内において使用されている「疑似」リード線１９の代わりに用いられているか、またはこの疑似リード線１９を延長させているので、下側脚部と疑似リード線とのいずれか一方または両方が、反射器１８のネック領域１６に設けられた、反射器のアイレット２５の開口に嵌合している。らせん形部分１５の反対側の端部２０は、上方へ延びておりかつ内部ジャケット取付けアセンブリ１４の上部リード線２２に接続されている。底部リード線２１は、疑似リード線１９に隣接して内部ジャケット取付けアセンブリ１４の底部から延びており、この底部リード線２１は、第２のアイレット２５ａを貫通してはめ込まれている。これらのリード線は、アイレット２５および２５ａに溶接されているかまたはクリンプされており、さらに、口金３０のシェル２６および中央の導線２８にそれぞれ取り付けられている。
【００２９】内部ジャケット取付けアセンブリ１４は、らせん状の取付け支持体、すなわちらせん形部分１５の内部にルーズに嵌合している。ステンレス鋼製のワイヤが、内部ジャケット取付けアセンブリ１４の移動を制限しながらこの内部ジャケット形取付けアセンブリ１４を取り囲んでおり、これにより、内部ジャケットプレス領域の金属対ガラス接合に対する応力および力を低減する。
【００３０】例１：ワイヤが加熱した場合に生じる膨張を観察するために、１つのランプユニットを反射器内部において（レンズなしで）作動させた。膨張の問題は明らかではなかった。
【００３１】らせん形部分１５の使用に伴う付加的な利益は、このらせん形部分１５が、反射器１８内において内部ジャケット取付けアセンブリ１４と軸線方向で整合するということである。内部ジャケット取付けアセンブリ１４の整合不良が、知覚可能な色分解現象を強めるということは予め判っていた。
【００３２】本発明のらせん形部分１５の使用の別の利点は、以下に説明するように、ランプ始動特性が予期せず向上したことである。
【００３３】例２：４つのランプをらせん形部分１５なしで作動させ、始動するのに平均約５分かかった（各ランプに対して３回実施）。らせん形部分１５を有する、同様のランプのグループは、平均２秒で始動することが観察された。らせん形取付けは、「接地平面」として作用しており、これにより、ランプの始動を容易にする。
【００３４】ここに開示した本発明は、特定のランプ環境で使用されているが、本発明の範囲および目的の典型でしかない。この開示内容は、メタルハライドランプまたは反射器外部ジャケットだけに制限されない。本発明は、タングステンハロゲンユニットを使用する適用例においても用いることができる。
【出願人】 【識別番号】５９６１０４１３１
【氏名又は名称】オスラム−シルヴェニア インコーポレイテッド
【出願日】 平成１０年（１９９８）５月７日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 敏雄 （外２名）
【公開番号】 特開平１１−２５７３６
【公開日】 平成１１年（１９９９）１月２９日
【出願番号】 特願平１０−１２４６８１