JP5583275B2 - 基準リングを有する高圧放電ランプ、及び、高圧放電ランプの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の、調整された基準リングを備える高圧放電ランプ（以下Ｄランプと呼ぶ）に関するものである。

ＷＯ２００８／１１０９６９Ａ２は、高圧放電バーナーを有する上述の上位概念に記載の高圧放電ランプを開示しており、前記高圧放電バーナーは、該高圧放電バーナーに接するようにして形成されているブッシュ状のソケットを有し、前記ソケットは、保持部の中に嵌め込まれている。このために保持部は、内側かつ下側の部分と、外側かつ上側の部分とからなる１つのリングを有しており、これらの部分はそれぞれ金属プレートから深絞り部材として成形（プレス／打ち抜き）され、軸方向に互いの中に差し込まれ、互いに圧着によってクランプされている。

内側かつ下側のリングには、周方向に均等に離間配置された４つの軸方向に突出した口金又は突出部が形成されている。これらの口金又は突出部は、外側かつ上側のリングの内側にある貫通開口を貫通して軸方向に突出しており、貫通開口では、外側のリングが、折り曲げられたクランプラッチによってクランプされている。ここで、これらの突起部の間には周方向の隙間が残されており、この隙間を通って、外側かつ上側のリングに形成されている保持ラッチが径方向の内側に、かつ、軸方向の上側に導かれている。板ばねのような外見をしたこの保持ラッチは、端部側でバーナーのソケットに接触しており、ここで溶接又ははんだ付けされている。バーナーという用語は、本願においては、放電容器と、放電容器を取り囲むアウターバルブとからなる構造体のことを言う。

上記の定義による、高圧放電ランプの規格化された金属製の基準リングのリング厚さは、許容公差が小さく、選択された製造技術によって、このリング厚さを再現可能に満たす必要がある。上述した従来技術から公知の基準リングの構造及び組み立て方法の場合には、許容公差が小さい基準リングの厚さを正確に遵守することが困難であることが判明している。これによって欠陥品率が上昇し、ひいては全体として単価が高くなってしまう。

従って、本発明の課題は、リング厚さに必要とされる小さい許容公差を良好に遵守することができる高圧放電ランプ、特に高圧放電ランプのための金属製の基準リングを提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部分に記載の高圧放電ランプによって解決される。

特に有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。

従って、基本的に、本発明の第１の態様による高圧放電ランプは、カラーを備えたスリーブ形の第１のリング部分と、スリーブ形の第２のリング部分とからなる基準リングを有しており、前記第２のリング部分には、径方向の内側に突出し、かつ、周方向に離間配置された複数の保持ラッチが形成されている。重要なのは、第１のリング部分と第２のリング部分とが、有利には径方向の外側において、軸方向に互いに反対方向にある折り曲げ縁部を有しており、これらの折り曲げ縁部のうち少なくとも１つの折り曲げ縁部が、予め規定された縁部高さを有していることである。これらの折り曲げ縁部は、周面で面接触しながら互いの中に嵌め込まれ、これによって外側に位置する方の折り曲げ縁部の外周にて少なくとも点状に溶接されるように、配置されている。規定された縁部高さを有する少なくとも１つの折り曲げ縁部は、有利には、基準リングの最小可能厚さに関連している。

この場合には、第１のリング、ここでは内側の第１のリングの折り曲げ縁部の高さは、該内側の第１のリングの折り曲げ縁部が基準リングの第２の外側のリングに軸方向に当接した場合に、規定された内法高さ又は厚さとなるように選択されていると有利である。このようにすると、基準リングの厚さは、正しく製造された折り曲げ縁部の高さのみに依存し、規則正しく非常に精確に再生産することができるようになる。

さらには、径方向の外側にある方の折り曲げ縁部の周面に、周方向に実質的に均等に離間配置された複数の平坦部が形成されており、この平坦部が点溶接箇所を規定していると有利である。これにより、折り曲げ縁部のうち、前もって間引かれた上記のような箇所にのみ材料が被着されるので、完成時には、後々の熱応力のピーク無しで実質的に変わらない壁厚が達成される。

本発明の別の１つの態様によれば、高圧放電ランプを組み立てるための方法であって、前記高圧放電ランプは、バーナーと、該バーナーを規定された位置にて保持及び接触させるための、深絞り加工によって形成された、それぞれ１つの径方向の外側の折り曲げ縁部を有する２つのリングプレート部分から組み合わされた基準リングとからなる、方法において、実質的に以下の方法ステップを有することを特徴とする方法が提供される。

・前記２つのリングプレート部分を、周面において前記折り曲げ縁部同士の間で面接触するように、軸方向に互いの中に嵌め込むステップ。

・軸方向に選択的に離間配置可能な２つの組立収容装置の間で、基準リングの厚さを調節するステップ。

・外側に位置する前記折り曲げ縁部の外周において、前記２つのリングプレート部分を溶接するステップ。

従って、本発明によって提案する解決方法の場合には、２つの部分に分かれた基準リングは、予め規定された内法高さに調節された後に初めて、溶接工程によって、例えばレーザ溶接によって接合される。このようにすると、基準リングに必要な、厚さに対する小さい許容公差を、確実なプロセスで実現することができる。さらには、第２の基準リング部分は、既に予め調整されたバーナーを含むことができる。つまり上述した、互いの中に嵌め込むステップの前に、有利には、以下の別のステップが存在する：
・前記互いの中に嵌め込むステップの前に、前記リングプレート部分の１つに、前記バーナーを予め取り付けるステップ。

このようにすると、予め調整されたバーナーを、金属製の外側の第２のリング部分に接続し、その後、基準リングを組み立てて完成させることができる。

さらに有利には、以下の方法ステップが設けられている：
・前記互いの中に嵌め込むステップの前に、他方の前記リングプレート部分を、点弧用電子機器のケーシングと、有利には溶接又は圧着によって接続させるステップ。

この場合には、ランプを完成させるために、バーナーが予め取り付けられた外側の第２のリング部分と、前記点弧用電子機器のためのケーシングに既に固定されている前記第１のリング部分とを組み合わせて１つにすることができる。

以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。

図１は、本発明の有利な実施例に基づく、組み立て済みの状態における高圧放電ランプ（以下、Ｄランプと呼ぶ）の斜視図（等角図）である。 図２は、図１のＤランプの側面図である。 図３は、図１のＤランプの平面図である。 図４は、図１のＤランプの第１の縦断面図である。 図５は、図４の断面図に対して垂直な、図１のＤランプの第２の縦断面図である。 図６は、本発明の有利な実施形態に基づく、金属製の基準リングの横断面図である。 図７は、図６の基準リングの縦断面図である。 図８は、上側及び下側の組立収容装置を含む、本発明の基準リングの縦断面図である。

図１によれば、本発明の有利な実施例に基づくＤランプは、金属製の基準リング１を有する。基準リング１の中では、バーナー２が所定の相対位置で固定的に保持されており、基準リング１は、これ以上詳細には図示しない電子モジュールのケーシング３の上に固定されている。

ケーシング３は、有利にはＤランプの点弧用電子機器を含み（図示せず）、ケーシング３には、接続開口部４が形成されている。図１及び図４で概略的に図示されているように、接続開口部４の中には、Ｄランプを電圧源（図示せず）に電気的に接続させるための複数のコンタクトピン５が突出している。

バーナー２は、放電容器７とアウターバルブ６からなる。放電容器７の内部空間には２つの互いに対向する電極と、ガス放電を形成するためのキセノン並びに金属ハロゲン化物とが封入されている。アウターバルブ６は、放電容器７を包囲しており、放電容器７に固定されている。円筒形のアウターバルブ６の端部には、ブッシュ状の金属製のソケット８が固定的に被せ嵌められており、このソケット８は、アウターバルブ６を所定の長さに亘ってスリーブ状に取り囲んでいる。

図４及び図５から見て取れるように、点弧用電子機器のケーシング３は、外側に向かって開かれた、つまり一方が閉じられていない収容空間９を形成している。収容空間９の底部には電気コンタクト１０が配置されており、これらの電気コンタクト１０は、放電容器７から突出した電極用の電流供給線１１，１２に接続されている。電流供給線１１は、放電容器７乃至バーナー２の端部から突出している。図４及び図５によれば、ケーシング３とは反対側の放電容器７の端部から突出している電流供給線１１は、この電流供給線１１とはんだ接合又は溶接された電気絶縁性の延長ワイヤ１２によって、ケーシング３へと導き戻されており、従って、バーナー２を収容空間９の中に嵌め込む際には、収容空間９の中に突出する電流供給線１１の端部と、延長ワイヤ１２の端部とが、同時に、それぞれ１つのコンタクト１０に接触することとなる。

バーナー２をケーシング３に固定するために、金属スリーブ８の周囲に基準リング１が配置されており、基準リング１の中で、アウターバルブ６が固定されている。この基準リング１は、図６〜図８により詳細に図示されている。

従って、本発明による基準リング１は、２つの別個のリング部分１３，１４からなり、これらのリング部分１３，１４は、それぞれ金属材料から、有利には金属プレート部材から打ち抜かれ、深絞り加工によって低温で成形されている。具体的には、第２の基準リング部分１３は、実質的に平坦なリング盤１５を有する。リング盤１５の外周は縁部が折り曲げられており、これによって、軸方向に延在する折り曲げ縁部１６は、軸方向に所定の長さを有することとなる。リング盤１５の内周には、径方向の内側に突出し、かつ、周方向に（均等で）離間配置された複数のラッチ１７が打ち抜かれており、これらのラッチ１７は、クランプ脚部を形成するために軸方向に屈曲されている。リング盤１５の内周に対する径方向の距離に、貫通孔１８が形成されている。最後に、第２の基準リング部分１３は、折り曲げ縁部１６の径方向の外側の領域に（径方向の外側の折り曲げ縁部の側表面）、例えばプレス又はフライス加工によって複数の平坦部１９を有している。この平坦部においては、上側の基準リング部分１３の半径が相応に小さくなっている。

第１の基準リング部分１４は、中央のカップ形の領域２０を有しており、この領域の底部は、環形の開口部２１を有しており、この環形の開口部２１は、例えば、上側の基準リング部分１３のリング盤１５の内径に相当する外径を有する。さらに底部部分には、環形の開口部に対してずれた位置に、別の１つの貫通孔２２が設けられている（図６を参照）。カップ形の領域２０の軸方向の周縁部２３は、軸方向の端部側（軸方向に底部とは反対側）において、径方向の外側に延在するカラー２４の方向に折り返されており、このカラー２４は、有利には規定された長さを有する軸方向に上へと延在する折り曲げ縁部２５に対して、径方向の外側に変形されている。第１の基準リング部分１４の折り曲げ縁部２５の外半径は、第１の基準リング部分１４が、折り曲げ縁部１６と２５とが面接触しながら第２の基準リング部分１３の中に軸方向に挿入可能、又は、差込可能となるように選択されている。この場合には、第２の基準リング部分の折り曲げ縁部は、特に図７に図示しているように、組立済みの基準リングの径方向の外側面を形成している。

従って、保持又はクランプ脚部１７は、径方向の内側下方へと、第１の基準リング部分１４に向かう方向に突出しているが、しかしながら第１の基準リング１４とは接触していない。第１の基準リング部分１４は、２つの折り曲げ縁部２５と１６とが面接触するように、軸方向に第２の基準リング１３の中へと差し込まれており、より詳しくは、第１の基準リング部分１４の折り曲げ縁部２５の上側の周縁部が、第２の基準リング部分１３のリング盤１５の内側面に当接するまで差し込まれている。これによって、このようにして形成された基準リング１の最小厚さ（内法高さ）が規定される。差し込んで１つにするこの過程は、図８に図示している。「上側」及び「下側」という用語は、図４，５，７，８に図示したランプ部分の特別な配向に関連している。

ここでは、２つの基準リング部分１３，１４が、軸方向に離間配置可能な２つの組立収容装置２６，２７の間に挿入されており、これらの組立収容装置２６，２７は、２つのリング部分１３，１４を軸方向に互いの中へと押し合わせるために、互いに上下に重なり合って移動することができる。２つの基準リング部分１３，１４の相対位置は、リング盤１５にある貫通孔１８と、底部部分２０にある貫通孔２２とが、軸方向に見て互いにオーバーラップするように選択されている。ここで、２つの組立収容装置２６，２７は、下側の基準リング部分１４の折り曲げ縁部２５が、上側の基準リング部分１３のリング盤１５に内側面に当接するまで、又は、組立収容装置２６，２７同士が互いに予め規定された間隔に到達するまで、軸方向に互いに上下に重なり合って動かされる。このそれぞれの規定された位置において、基準リング１は、所定の小さい許容公差を有する所定の寸法の厚さを有する。この状態において、２つのリング部分は、例えばレーザ溶接技術により、それぞれ上述した平坦部１９の領域において互いに溶接される。

引き続いて、溶接済みの基準リング１の中に嵌め込まれたバーナー２は、クランプ脚部１７と、アウターバルブ６を包囲する金属スリーブ８との間で接触接続され、アウターバルブ６と基準リング１とが所定の調整された相対位置にある場合、クランプ脚部１７は、金属スリーブ８と例えば溶接（レーザ溶接）によって固定的に接合される。この場合、上に説明した延長ワイヤ１２は、２つの互いに被せ合わされた貫通孔１８，２２を貫通して突出している。

このようにして形成されたバーナー２が、ケーシング３内の収容空間９の中に嵌め込まれ、電流供給線１１，１２がコンタクト１０に接続された後、基準リング１は、自身の第１の（内側の）基準リング部分１４によって、ケーシングの外側面の上に載置され、ここで例えば溶接又は圧着によって固定される。

ここで、２つの基準リング部分１３，１４を互いに接続させる前に、アウターバルブ６を既に上側の基準リング部分１３の中に予め取り付けておき、クランプ脚部１７に固定しておくことができるということに注意されたい。付加的に、第２の基準リング部分１３を、該第２の基準リング部分１３に予め取り付けられたアウターバルブ６乃至バーナー２とともに、下側の基準リング部分１４の上に被せ嵌めて、この下側の基準リング部分１４と溶接する前に、第１の基準リング部分１４を、点弧用電子機器のケーシング３に既に固定しておくことも可能である。

従って、深絞り要素からなる下側のリング部分と、深絞り要素からなる上側のリング部分とからなる基準リングを備える高圧放電ランプであって、上側のリング部分には、径方向の内側に突出し、かつ、周方向に離間配置された複数の保持ラッチが形成されている、高圧放電ランプが開示される。本発明によれば、上側のリング部分と下側のリング部分は、径方向の外側において、軸方向に互いに反対方向にある（乃至、軸方向の互いに対向した）、それぞれ予め規定された縁部高さの折り曲げ縁部を有し、これらの折り曲げ縁部は、周面で面接触しながら互いの中に嵌め込まれており、これによって外側に位置する方の折り曲げ縁部の外周にて、少なくとも点状に溶接されている。

Claims (7)

1. スリーブ形の第１のリング部分（１４）と、スリーブ形の第２のリング部分（１３）とからなる基準リング（１）を有する高圧放電ランプであって、
   前記第２のリング部分（１３）には、径方向の内側に突出し、かつ、周方向に離間配置された複数の保持ラッチ（１７）が形成されている、
   高圧放電ランプにおいて、
   前記第１のリング部分（１４）と第２のリング部分（１３）とが、径方向の外側において、軸方向に互いに反対方向に延在する、それぞれ予め規定された軸方向の縁部高さの折り曲げ縁部（２５，１６）を有しており、
   前記折り曲げ縁部（２５，１６）は、周面にて面接触しながら互いの中に嵌め込まれており、これによって外側に位置する方の折り曲げ端部（１６）の外周にて、少なくとも点状に溶接されており、
   前記第１のリング部分（１４）は、前記第２のリング部分（１３）の中に軸方向に挿入されている、
   ことを特徴とする高圧放電ランプ。
2. 内側の前記第１のリング部分（１４）の前記折り曲げ縁部の高さは、内側の前記第１のリング部分の前記折り曲げ縁部（２５）が外側の前記第２のリング部分（１３）に軸方向に当接した場合に、前記基準リング（１）が規定された内法高さを有するように選択されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。
3. スリーブ形の第１のリング部分（１４）と、スリーブ形の第２のリング部分（１３）とからなる基準リング（１）を有する高圧放電ランプであって、
   前記第２のリング部分（１３）には、径方向の内側に突出し、かつ、周方向に離間配置された複数の保持ラッチ（１７）が形成されている、
   高圧放電ランプにおいて、
   前記第１のリング部分（１４）と第２のリング部分（１３）とが、径方向の外側において、軸方向に互いに反対方向に延在する、それぞれ予め規定された軸方向の縁部高さの折り曲げ縁部（２５，１６）を有しており、
   前記折り曲げ縁部（２５，１６）は、周面にて面接触しながら互いの中に嵌め込まれており、これによって外側に位置する方の折り曲げ端部（１６）の外周にて、少なくとも点状に溶接されており、
   径方向の外側にある前記折り曲げ縁部（１６）の周面に、周方向に実質的に均等に離間配置された複数の平坦部（１９）が形成されており、
   前記平坦部（１９）は、前記点溶接箇所を規定している、
   ことを特徴とする、高圧放電ランプ。
4. スリーブ形の第１のリング部分（１４）と、スリーブ形の第２のリング部分（１３）とからなる基準リング（１）を有する高圧放電ランプであって、
   前記第２のリング部分（１３）には、径方向の内側に突出し、かつ、周方向に離間配置された複数の保持ラッチ（１７）が形成されている、
   高圧放電ランプにおいて、
   前記第１のリング部分（１４）と第２のリング部分（１３）とが、径方向の外側において、軸方向に互いに反対方向に延在する、それぞれ予め規定された軸方向の縁部高さの折り曲げ縁部（２５，１６）を有しており、
   前記折り曲げ縁部（２５，１６）は、周面にて面接触しながら互いの中に嵌め込まれており、これによって外側に位置する方の折り曲げ端部（１６）の外周にて、少なくとも点状に溶接されており、
   少なくとも前記ランプの点弧用電子機器を含むケーシング（３）が設けられており、
   前記基準リング（１）は、前記ケーシング（３）の上に、前記基準リングの内側の前記第１のリング部分（１４）に亘って、溶接又は圧着によって、固定されている、
   ことを特徴とする、高圧放電ランプ。
5. 前記第１のリング部分（１４）及び前記第２のリング部分（１３）は、それぞれ、深絞り要素から製造されている、請求項１から４のいずれか一項記載の高圧放電ランプ。
6. 高圧放電ランプを組み立てるための方法であって、
   前記高圧放電ランプは、バーナー（２）と、該バーナー（２）を規定された位置にて保持及び接触させるための、深絞り加工によって形成された、それぞれ１つの径方向の外側の折り曲げ縁部（２５，１６）を有する２つのリング部分（１３，１４）を組み合わせた基準リング（１）とからなる、
   方法であって、
   ・前記２つのリング部分（１３，１４）を、周面において、前記折り曲げ縁部（２５，１６）同士の間で面接触するように、軸方向に互いの中に嵌め込むステップと、
   ・軸方向に選択的に離間配置可能な２つの組立収容装置（２６，２７）の間で、前記基準リングの厚さを調節するステップと、
   ・外側に位置する前記折り曲げ縁部（１６）の外周において、前記２つのリング部分（１３，１４）を溶接するステップとを有する方法において、
   ・前記互いの中に嵌め込むステップの前に、前記２つのリング部分（１３，１４）のうちの他方のリング部分（１４）を、点弧用電子機器のケーシング（３）に、溶接又は圧着によって接続するステップ
   をさらに有することを特徴とする方法。
7. ・前記互いの中に嵌め込むステップの前に、前記２つのリング部分（１３，１４）のうちの１つのリング部分（１３）に、前記バーナー（２）を予め取り付けるステップ、
   をさらに有することを特徴とする請求項６記載の方法。

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