技術領域

本發明涉及一種金屬穿過(lead-through)結構，該結構尤其用于在高溫下工作的燈。具體來說，本發明涉及用于具有箍縮的端部密封部和通過該密封部的至少一條引線的燈的一種金屬穿過結構。

背景技術

燈通常具有圍繞在保護性外殼內的光源和用于將光源連接到外部電源的引線。燈的外殼可具有變化極大的外形，但每一種外形均具有至少一個密封的端部，且引線通過該密封的端部。燈的外殼，也包括該密封的端部，通常由玻璃制成并包括金屬引線。光源形成一定量的熱量，導致暴露于該熱量的部件發生熱膨脹。由不同材料制成的不同部件通常具有不同的熱膨脹系數，當暴露在熱量中時，會膨脹至不同程度。燈的溫度越高，處于熱量中的部件的膨脹就越大。由于不同的部件膨脹至不同的程度，直接彼此接觸的部件的不同熱膨脹會遭受由于熱膨脹差異而引起的機械應力。溫度越高以及直接接觸的不同部件的熱膨脹系數的差異越大，導致密封的端部的玻璃材料中的裂紋的機械應力越高。這些裂紋，如果隨著時間蔓延到密封的端部的玻璃材料的外表面，會終結燈的壽命。

為了降低更高溫度下的機械應力，將玻璃材料和金屬引線選擇成使得熱膨脹系數彼此盡可能接近。當使用硬玻璃制造具有箍縮的端部密封部的燈外殼時，玻璃材料和鉬或鎢制的引線的熱膨脹系數之間的差異很小。硬玻璃，如硼硅酸鹽玻璃，鋁矽酸鹽玻璃或此類的玻璃，具有為3.5ppm/K的典型的熱膨脹系數值。對于鎢來說，這個值為4.5ppm/K，而對于鉬的值則為4.8ppm/K。由于硬玻璃材料和鉬或鎢制成的引線的熱膨脹系數的微小差異，如US?4,178,050里所公開的，可沒有任何額外手段而將引線引過燈管或外殼的箍縮的端部密封部。硬玻璃具有更高的軟化溫度，因此其制造需要更多的熱能，這導致更高的制造成本。

因此，典型地使用熔融硅石(或石英)來形成用于燈的玻璃管或外殼。石英玻璃具有較低的軟化溫度，因此制造過程更節省成本。這種玻璃材料具有極低的為0.55ppm/K的熱膨脹系數值，這使其適于用在高溫范圍下而在玻璃材料中沒有熱應力或機械應力。石英玻璃材料和鉬或鎢制成的引線之間的較大系數差異，使得在燈的箍縮的端部密封部中需要使用鉬箔，該鉬箔常被稱為密封箔片。密封箔片焊接在引線上，而此焊接結構則由箍縮的端部密封部保持。即便如此，在工作過程中，當暴露在高溫下時，燈的玻璃材料仍然易于碎裂。

US?6,992,446公開了包括如下部件的12V鹵素燈：玻璃部件，該部件的一部分是內有空間的發光部分，而該部件的其余部分是密封部分，兩部分均由石英玻璃制成；紅外線反射涂層，其形成以覆蓋玻璃部件的外表面；由密封部分支承的燈絲，其設于發光部分的內部空間中；鉬箔片，其埋置于密封部分中并電連接到燈絲上；以及供電線，其一端連接到鉬箔片上，另一端向外暴露。

US?4,578,616公開了一種單頭鹵鎢白熾燈，其具有用于平面多股燈絲的改進過的安裝組件。該改進過的安裝組件部分地包括剛性地位于燈的箍縮密封端內的構件，該構件用于將外部引入線聯接到安裝組件的支承桿元件上。該用于聯接的構件包括第一箔片元件和第一突片元件，及第二箔片元件和第二突片元件。箔片元件和突片元件和外部引入線以及支承桿布置在一起以形成類扭力桿的結構，該結構將平面多股燈絲保持在燈自身內的中心區域中。類扭力桿的結構也可用于該鹵鎢白熾燈之外的燈。引線、箔片、燈絲結構和帶有橋接元件的安裝組件也會導致復雜且成本高昂的結構。

特種燈的工作溫度越高，密封端失效的危險越大，這可能導致提早失效。鹵素燈具有200-500℃范圍內的工作溫度。高強度放電燈可能具有約5000℃的等離子體溫度而密封的端部的溫度在400-600℃的范圍內。

因此，對于用于可在高溫下工作的燈的玻璃到金屬的密封結構存在特定的需求，該密封結構應能夠輕易地制造，不需要用于制造燈的額外的手段或制造步驟，尤其是在如果使用熔融硅石(石英玻璃)或陶瓷材料作為燈管或燈的外殼材料的情況下。

發明內容

在本發明的一個示范實施例中，提供了：

一種金屬穿過結構，其埋置在埋置材料中且工作在一定溫度范圍內，該金屬穿過結構具有起點和終點，并包括：

-彼此連接且在彼此之間圍成角度的基本段(elementary?section)；

-基本段具有的長度小于導致金屬穿過結構的材料和埋置材料之間熱膨脹差異的長度，該熱膨脹差異在埋置材料中形成開裂；