[0042] 参考图24和图25,IL是插塞插入到电弧管主体102中的插入长度。由方程2定 义，此插入长度IL应具有正值。如果IL的值低于大约1. 2_，烧结后，灯可能不是密闭的。 方程1给出了此IL与插塞总高度（Ah)和限位器高度（Sh)之间的关系。图24和图25以 及方程3中的SI是限位器的突起。SI应遵守方程3中描述的不等式，其中Ad是插塞直径。
[0043] 可用于限定本发明的示例性插塞所使用的限位器的另外两个参数是限位器宽度 Sw和限位器角度Sa。这些参数由方程4和方程5来约束。如本发明的示例性插塞所使用， 限位器限定有助于获得良好密闭性的插入长度，并且上述方程限定此特征的有效范围。在 本发明的一个示例性实施例中，限位器如限位器112具有以下值：SI= 1.lmm，Ad= 5. 2mm， Sw= 2. 1mm，Ah= 3. 76mm，Sh= 1. 3mm，并且Sa= 45度。这些值的变化是可能的，尤其是 在这些变化满足方程1到方程5中描述的不等式的情况下。
[0044] 应注意，插塞112和114不限于核心130和132沿轴向方向完全延伸穿过的构造。 例如，可提供以下插塞，其中核心仅部分地延伸穿过插塞，并且没有圆柱形状。如图6所示 使用例如插塞112,核心130可沿轴向方向A仅部分地延伸并且具有圆锥形轮廓157。
[0045] 在构造期间，使灯100在受控气氛中经受高温。更具体地，如本发明书所使用，烧 结是指其中在存在特别选择的气体例如像氢气的情况下将部件加热到高温（例如，大约 1850°C)的过程。烧结将导致（例如）用于制造例如插塞112和114的各种粒子之间的 晶粒生长。它还将导致（例如）核心130和132沿所有径向方向R收缩，以形成环绕电极 108和110的密闭密封件，并且消除或防止可导致灯故障的空隙或缝隙。另外，在此类条件 下，将发生共烧结。例如，核心130和132可与环形外层126和128共烧结，环形外层126 和128又可与灯电弧管102的腿104和106共烧结。在这种共烧结中，这些部件之间的扩 散提供晶粒生长，从而也帮助形成密闭密封件，密闭密封件将保存给入到腔室120中的材 料同时最小化或消除空隙和其他缝隙。
[0046] 另外，对于某些示例性实施例，插塞112和114的外层126和128由氧化铝构造。 在烧结期间，这些材料将变得透明或半透明，以便为灯100提供某些有利特性。例如，与由 不透明材料构造的插塞不同，插塞112和114将允许光通过，从而增加灯100的光输出。另 外，通过允许更多能量以光的形式逸散，提供了热益处，因为必须从灯100消散的热量更少 了。对于这个示例性实施例，提供小于外层直径的金属陶瓷直径提供允许更多能量以光的 形式逸散的独特优点。
[0047] 图4提供图1和图2中所示的灯100所使用的具有腿104和106的示例性电弧管 主体102的横截面图。因为如前所述，开口 122和124被塞住并密闭性密封，所以主体102 设有给料管138。给料管138限定路径140,可通过路径140将一种或多种材料引入到腔室 120中。在适当地对腔室120进行给料后，可将给料管138密封，然后通过（例如）切割并 用等离子体焰炬密封来移除给料管138。也可以使用其他技术。
[0048] 虽然电弧管主体102可使用各种形状，但是图4中所示的形状和尺寸对于灯100 的制造和光传输特别有效。举例来说，对于主体102的这个示例性实施例，给料管138的直 径A为大约1. 6mm，给料管138的内直径B为大约0. 6mm，给料管138的长度C为大约25. 5mm， 半径D为大约0. 5mm，半径E为大约4. 2mm，半径F为大约5mm，腿104的外部笔直部分的长 度G为大约2. 62mm，腿104的内部笔直部分的长度H为大约3. 16mm，半径J为大约0. 5mm， 半径K为大约0? 75mm，尺寸L为大约8. 11mm，通向管138的入口处的直径M为大约8. 4mm， 长度P为大约1mm，并且腿ID等于4mm。总长度R为大约16mm。其他尺寸可用于本发明的 其他示例性实施例中。
[0049] 表I针对三种不同的灯瓦特数提供如图4中所定义的示例性尺寸。
[0050] 表I:参考图4的参数的范围（单位为mm)
[0051]
【主权项】
1. 一种制造灯的方法，所述灯包括主体，所述主体具有容纳在所述主体中的质量减少 的端部插塞，所述方法包括以下步骤： 提供模具，所述模具由第一模具部分构造，所述第一模具部分可连接到第二模具部分 以形成模具空腔，所述第二模具部分具有面对所述模具空腔的第一孔口； 将心轴定位在所述第二模具部分的所述第一孔口中，所述心轴延伸到所述模具空腔 中； 环绕所述心轴将包含陶瓷材料的粉末引入到所述模具空腔中； 在所述模具空腔中环绕所述心轴压缩所述粉末，以形成具有由陶瓷材料围绕的开口的 端部插塞中间体； 用第三模具部分替换所述模具的所述第二模具部分和所述心轴，所述第三模具部分限 定面对所述模具空腔的第二孔口； 穿过所述端部插塞中间体中的所述开口插入电极，并且插入到由所述第三模具部分限 定的所述第二孔口中； 将金属陶瓷材料放置到所述端部插塞中间体中的所述开口中；以及 压缩所述端部插塞中间体，以进一步压紧所述陶瓷材料和所述金属陶瓷从而形成所述 端部插塞，所述端部插塞具有由陶瓷材料的外层围绕的所述金属陶瓷材料的核心。
2. 根据权利要求1所述的制造灯的方法，其中所述压缩所述粉末的步骤包括将第一轴 插入到所述模具空腔中以按压所述粉末。
3. 根据权利要求2所述的制造灯的方法，其中所述第一轴包括用于容纳所述心轴的第 一引导通道，并且其中所述方法进一步包括：在所述压缩所述粉末的步骤中，使所述心轴在 所述第一引导通道内滑动。
4. 根据权利要求1所述的制造灯的方法，其中所述插入电极的步骤包括： 将第二轴定位在所述第一模具部分的所述模具空腔中，其中所述第二轴具有第二引导 通道； 将携带所述电极的电极引导件延伸到所述第二引导通道中；以及 使所述第二轴接触所述端部插塞中间体；以及 向所述电极施加力，以将所述电极定位到所述端部插塞中间体中。
5. 根据权利要求1所述的制造灯的方法，其中所述端部插塞具有外表面和内表面，所 述方法进一步包括在所述端部插塞的所述外表面中形成一个或多个开口的步骤。
6. 根据权利要求5所述的制造灯的方法，所述方法进一步包括向所述第二模具部分、 所述第三模具部分或二者提供一个或多个凸起特征以用于在所述插塞的所述外表面中形 成一个或多个开口的步骤。
7. 根据权利要求1所述的制造灯的方法，其中所述端部插塞具有外表面和内表面，并 且其中所述方法进一步包括在所述端部插塞的所述内表面中形成一个或多个开口的步骤。
8. 根据权利要求1所述的制造灯的方法，其中所述压缩所述粉末的步骤包括： 提供第一轴，所述第一轴在所述第一轴的远端上具有一个或多个凸起特征；以及 将所述第一轴插入到所述模具空腔中并且与所述粉末接触，以便在所述端部插塞的所 述内表面上形成一个或多个开口。
9. 根据权利要求1所述的制造灯的方法，其中所述粉末包含陶瓷材料。
10. 根据权利要求9所述的制造灯的方法，其中所述粉末包含氧化铝。
11. 根据权利要求1所述的制造灯的方法，所述方法进一步包括将所述核心和所述外 层共烧结的步骤。
12. 根据权利要求1所述的制造灯的方法，所述方法进一步包括以下步骤： 为所述灯的所述主体提供开口； 将所述端部插塞定位到所述开口中；以及 将所述核心与所述外层共烧结并且将所述灯的所述主体与所述外层共烧结。
13. -种制造灯的方法，所述灯包括主体，所述主体具有容纳在所述主体中的端部插 塞，所述方法包括以下步骤： 将包含陶瓷材料的粉末压缩成具有开口的端部插塞中间体； 将包含金属陶瓷材料的混合物放置到所述端部插塞中间体的所述开口中；以及 压缩所述端部插塞中间体以形成所述端部插塞，所述端部插塞具有由所述陶瓷材料围 绕的包含金属陶瓷材料的核心。
14. 根据权利要求13所述的制造灯的方法，所述方法进一步包括将电极插入到所述端 部插塞的所述核心中的步骤。
15. 根据权利要求14所述的制造灯的方法，所述方法进一步包括以下步骤：从所述端 部插塞中间体或所述端部插塞的外边缘移除陶瓷材料，以便在所述端部插塞上形成凸缘。
16. 根据权利要求15所述的制造灯的方法，其中仅部分地穿过所述核心插入所述电 极。
17. 根据权利要求13所述的制造灯的方法，其中所述端部插塞具有外表面和内表面， 并且所述方法进一步包括为所述外表面提供一个或多个开口的步骤。
18. 根据权利要求13所述的制造灯的方法，其中所述端部插塞具有外表面和内表面， 并且所述方法进一步包括为所述内表面提供一个或多个开口的步骤。
19. 根据权利要求13所述的制造灯的方法，其中所述陶瓷材料包含氧化铝。
20. 根据权利要求13所述的制造灯的方法，其中所述金属陶瓷材料包含陶瓷材料和导 电金属。
【专利摘要】本发明公开一种CMH灯和制作CMH灯的方法。所述CMH灯包括容纳至少一个端部插塞的灯主体。所述端部插塞由金属陶瓷材料的核心和陶瓷材料的外层构造，所述核心容纳在所述外层内。电极放置在所述金属陶瓷材料中。热的应用使得所述金属陶瓷材料收缩并且消除所述灯与所述金属陶瓷材料之间的空隙。所述灯、所述核心和所述外层的共烧结提供密闭密封件，而无需使用例如密封熔块。围绕所述金属陶瓷材料烧结所述陶瓷材料也可用于改善所述灯的光输出和光度性能。在所述端部插塞中形成一个或多个开口或凹部也可提供性能改善。
【IPC分类】H01J9-24, H01J9-32, H01J61-36, H01J9-26
【公开号】CN104641446
【申请号】CN201380047619
【发明人】R.拉麦亚, M.E.理查兹, D.A.汤普森
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年8月15日
【公告号】EP2896059A1, US20140070695, US20140073215, WO2014042807A1, WO2014042812A1