CN1048629A - 电灯 - Google Patents

Abstract

一种电灯，包括在基座部分(8)上具有接触件(9) 的灯头(6)，和通过所说的接触件通到外部的供电导 体(4、5)。通过分别使用包含有重量比为1-10％的 金属添加物的主要成份为铜、镍、铜/镍，铬/镍/铁 或者铝的固化焊滴，将供电导体焊到所说的接触件 上。

Description

本发明涉及一种电灯，包括：一个半透明灯管，灯管中的一电元件，延伸到电元件上的供电导体和一个与灯管相连的灯头。灯头具有一个外壳部分和一个装有电接触件的基座部分，电接触件具有一个表面，供电导体通过这个表面伸到外部，在这里，供电导体被焊到所说的表面上。

这样的电灯可以从例如GB  444  958（1936-3-23）中得到。

按照GB  444  958的电灯具有一个灯头，在它的基座部分上有一个接触件，接触件上有一个下凹部分，供电导体通过这一部分连到外部，供电导体用电阻焊点固定在下凹部分上。安置电灯的电灯座的接触件与围绕着下凹部分的灯头的接触件相接触，这就导致了在将灯头安置在灯座上时，易碎的焊连接不适应其机械负荷。

已知的电灯具有许多缺点，电灯不得不具有一个非常规的灯头，这是由于在其基座部分的非常规的接触件。基座部分的接触件十分大。事实上，接触件极可能与体积大的电极和焊接电极相接触。另外，它还必须包括一个下凹部分。然而，在应用中的常规灯头上，其接触件只有2.5mm的直径，例如，E5灯头。另外，应用中的常规的灯头的基座部分具有两个接触件，例如，B22d灯头。在这种情况下，没有余地来安置两个大直径的接触件，由于这些元件在焊接时彼此是线性接触的，在供电导体和接触件之间制作良好的电阻焊点是很困难的。焊接电流在一条直线流过，其结果可能得沿着导线不出现高的电流密度，也就不能获得良好的接触。

美国专利2  892  923（1959-6-30）中披露了一种电灯，其中将供电导体焊到基座部分的接触端上。供电导体通过接触端被连接。在形成焊点连接时，第一电极与接触端本身实现电接触，与所说的接触端相距一定距离的第二电极与供电导体的自由端相接触。在供电导体连接到接触端的区域与第三电极之间形成放电电弧，将供电导体焊到接触端上。通过使接触端和导线上的适当材料局部熔化，实现焊点连接。由于必须在距焊点一定距离的地方与电极实现接触，这种固定的方式不适合于基座部分上的接触件，例如，常规的爱迪生型或斯旺型灯头。

美国专利3  897  124（1975-7-29）也披露了一种电灯，它具有一个焊接到基座部分接触件上的供电导体。然而，它的灯头具有非常规的类型。在它的基座部分上接触件有一个在其圆周上连续上升的边缘。接触件的中心有一个圆形的向外突起的沿。在接触件与通过接触件的开孔连到外部的供电导体实现焊点连接时，中空的第一电极被安置在接触件之上，以使其与上升的边缘相接触。在第一电极中间的第二电极与接触件之间产生放电电弧。这就引起一个向外突出的沿，以便熔化，并且与供电导体相接触，供电导体本身也熔化。由于熔融材料的流动形成了焊点连接，焊点由接触件的和供电导体的适当材料组成。

焊点连接处相对于上升边缘是下凹的，它必须与电灯装配的接触件相接触。于是，上升的边缘使得焊点连接处不与电灯座的接触件相接触。焊点连接处有一个粗糙的表面，并且在没有上升边缘的情况下，它会与灯座的接触元件相接触，结果，它将与所说的元件之间具有一个不确定的小接触面。作为这种连接方式的变型，在所述专利说明书中描述了接触件的焊接电极的相同组态，其中，第二电极为可消耗电极，于是通过将接触件的适当材料和供电导体的适当材料以及可消耗的电极的材料相混合，实现焊点连接。这种借助于可消耗电极的变化并没有在说明书中被推荐。

这个已知的电灯具有的缺点是：灯头具有一个非常规的形状，这就意味着只能在接触件的边缘与灯座相接触，并且灯头需要一个相当大的接触件，特别，在为了与第一电极实现良好电接触而形成焊点连接时，灯头必须被接触。另一个缺点是，放电电弧的能量可以损坏灯头的基座部分。例如：基座部分可能损坏，或者它的材料可能被分解。其危险是，由于放电电弧的热作用，使供电导体在灯头内熔化，并且使其与焊点连接处失去接触。如果供电导体作为保险丝，则危险性更大，在完成的电灯内，保险丝会被由于通过电灯的离去过量高电流产生的热量所熔化。

欧洲专利说明书EP 0 057 006 A₂（1982-8-4）中公开了一种H₄汽车灯，其中，借助于一个电极与接触件上的开孔的向外突起边缘之间引起的放电电弧，将供电导体以相同的方式固定在灯头的基座部分的接触件上，供电导体通过接触件上的开孔连接到外部。在H₄车灯的灯头内，接触件由直角弯曲的带条组成，它延伸到与灯头的基座部分相距一定距离的地方。在这些接触件中有许多余地与较大电极相接触，以使得在第二电极上产生电弧来形成接触件的适当材料的熔化与供电导体的适当材料的熔化的焊点连接。然而，在形成这个连接时，灯头基座部分的材料会出现一个相当高的热负载。

几份专利说明书，特别是US-2  708  702（1955-5-17）、US-2  809  279（1957-10-8）和US-4  458  136（1984-7-3）中描述了借助于在供电导体的自由端与电极之间产生放电电弧，然后供电导体该自由端熔化和所说的导体自身熔化，在该导体与灯头之间形成连接，从而将供电导体连接到灯头的外壳部分的方法步骤。灯头的外壳为较大电极提供了许多余地。当将灯头与灯管压紧时，灯头的外壳部分与供电导体相接触，供电导体接通到灯头与灯管之间的外部，一旦与灯头相接触，则冷却的灯头就使得熔融部分固化。

正如上述引证的文章中所出现的，为了避免用焊料将供电导体固定在灯头基座部分的接触件上，几十年来已经提出过一些尝试。用焊料固定基座部分上的接触件的缺点是在装配电灯时焊料有出现冷流的危险。结果，在装配电灯时可能出现高的接触电阻和过量的热扩展。很大的缺点是形成焊料连接的过程很长。不仅是加热所需的时间很长，而且冷却焊料使其固化所需的时间也很长。在这个冷却周期中，为了避免焊料逸出，电灯必须要保持静止。另一个很大的缺点是必须用焊剂使焊料流动，从而使其粘接。焊料的残余物有可能在多个或一个接触件与灯头外壳之间形成漏电通道，结果发生短路现象。

本发明的目的是提供一种开头段落所描述的电灯，它具有一个灯头，这个灯头可以是很简单的结构，例如，常规形状的，并且供电导体与所说的灯头的接触件之间有一个简单的焊点连接。

按照本发明，上述目的是这样实现的：通过分别使用包含重量为0到10%金属添加剂的主要为铜、镍、铜/镍，铬/镍/铁或铝的固化焊滴，将供电导体固定在表面上。

按照本发明的电灯的灯头可以是常规的爱迪生型灯头或常规的斯旺型灯头，它具有一个常规的平板，该平板作为接触件被固定在灯头的基座部分上。平板可由常规材料组成，例如：黄铜或镍板黄铜。

焊点连接是通过分别提供并附着熔化的金属滴形成的。因此接触件或者灯头的另一部分都不必与工具接触。

焊滴（例如：铝、铜、镍、铜/镍70/30，铬/镍/铁  20/10/70）可以从一种被称之为焊条的丝状物上得到。这种丝条状物大多包含有杂质和其他添加物，它会影响例如金属的晶格结构。焊滴可以有，例如，一定成份的金属添加物，例如：银、锡、铝、铁、铌或锰，在需要增加铜焊滴的湿润能力时，添加少量的银（例如，0.8%或1.2%重量比）和/或百分之几的锡（例如，5～8%重量比）可以获得出色的结果。另外一种金属添加物为：例如，7.5～9.5%重量比的铝，0.1-0.6%重量比的铌，0.5-1.5%重量比的锰。

当灯头与接触件和供电导体的温度很低，例如在室温下，或者当灯头很热，例如在约为160℃时，能够发生焊滴附着。如果用热固粘合剂将灯头连接在灯管上，则在粘合剂固化时或者在固化刚刚完成时灯头具有这样的温度。

一般来说，焊滴在接触件上有一个基本上是圆的边缘。

如果在热的温度条件下，灯头相当热，焊滴具有相当高的热容量时，形成焊点连接，则附着的焊滴进一步向外流，于是，它比在相对冷的条件下形成的附着要平一些。在这种情况下，焊滴向外流到一个较小的程度，它具有一个类似于半球形的自由表面。就尺寸和形状而言，焊点连接具有很好的重复性。

焊点连接基本上完全由作为焊滴的附着材料组成。接触件和供电导体只是在粘附时与焊滴接触的小区域内被浅浅地熔化了一层薄膜。在几个毫秒内焊滴被固化，这使得在焊滴接触的区域和供电导体及接触件互相接触的熔化膜区域之外，基本上不发生金属的混熔。同样，如果说供电导体和焊滴主要成分由相同的材料构成，那么，杂质或添加剂性质上的微小区别能够有可能性来区别两种材料。另外，由于供电导体的接触件都只是熔化了一层很浅的薄层，在这个薄层下，它们有自己的晶格结构，固化的焊滴也有自己的晶格结构。从这些结构可以清楚地区别出焊滴的接触件的和固化焊滴的断面。在拉丝的工艺过程中形成的纤维状结构的供电导体在短暂发热的焊滴中发生了变化，而同样在焊滴之外的一个相当尺寸的区域中发生再结晶。在一个已知的、通过对供电导体产生电弧，并且引起所说的导体熔化而形成的焊点连接中，所说的导体的热负载相当高，所说的导体在很长的距离上形成再结晶。

固化的焊滴具有一个平滑的表面，它十分适合于以其自由表面与灯座的接触件进行接触。尤其在常规灯的条件下，焊滴不会显示出冷流，但是也因为就形状和尺寸而言，焊滴具有十分好的重复性，所以，如果焊点连接处突出在接触件表面之上，使整个灯的长度限于很小的范围内。结果，根本不需要对于接触件的下凹部分施加焊滴。另一方面，焊滴可以突出在接触件的整个表面之上。这就使本发明的电灯有可能具有一个带有常规平板接触件的常规灯头。

通过使熔化的金属滴落到要被连接的物体之上而可能实现的焊接被称之为电弧喷射，一般来说，它已在US-2  982  845（1961-5-2）中被描述。在这种情况下，在容器内有一个电极，在容器的底部开孔，并且通过

或

/氢气体。在所说的电极和所说的容器的窄小部分之间产生放电电弧，焊条穿过放电电弧，然后，焊条熔化形成焊滴。这一过程是在气体流动和焊滴落到要被焊接的物体之上时进行的。焊丝不仅能被放电电弧加热，而且使部分弧流流过它而被加热。

在一个类似的方法中，在灯头不必与工具接触和灯头或它的部分也不必经受高温的前提下，将焊接材料附着在接触件和供电导体上，因为高温可能会损坏灯头的基座部分，或者会引起作为供电导体的保险丝熔化。虽然焊滴至少是处于焊接材料的熔化温度，但是焊滴具有一个有限的体积，从而热容量有限。

同样重要的是，在焊滴附着时，在供电导体或接触件上不会产生电弧，这是因为，当这种电弧产生时，电弧电流就会流过电灯的电元件（灯丝），会使其损坏。

当然，对于本发明来说，实施例采用什么类型的电灯并不是重要的。电灯可以是放电电灯或者是白炽灯。元件（在白炽灯的情况下是灯丝）被安置在内管内的灯管中。在卤素白炽灯内，如果有内管，则内管中就填充了卤族元素。如果电元件为处在可电离气体中的一对电极，则通常是要有内管的。灯管的一部分可被涂成反射镜。另外，灯管也可以与一反射器相连，该反射器部分地围绕着灯管。

按照本发明的电灯的实施例在附图中示出。在附图中：

图1为放电灯的侧视图，

图2为图1中的灯头的基座部分的视图，

图3为白炽灯的侧视图，

图4为图3中的灯头的基座部分的视图，

图5示出图3和图4中的灯头的一部分的放大剖面图。

图1中所示的电灯具有一个半透明的灯管1，在灯管中安置了电元件2，即一对电极。在图中，这对电极被内管3所包围，内管内充入可电离的气体，例如：氖/氩和钠蒸气。供电导体4、5延伸到电元件2上。灯头6具有一个外壳7和一个基座部分8，它们支撑着电接触件9，灯头被连到灯管1上。电接触件9具有一个表面，供电导体4、5通过该表面分别通到外部。并且所说的供电导体被焊到接触件9的表面上。

在图中，灯头6的基座部分8具有两个接触件9（见图2），每一个接触件都有一个平的卵形黄铜板。所以的灯头6是一个常规的灯头，它具有B-22装配和两常规的接触件9。所示出的供电导体4、5在接触件9的区域由铜组成。

在图1和图2中，通过分别提供包含重量比为0至10%的金属添加物的铜、镍、铜/镍、铬/镍/铁或铝的固化焊滴10，将供电导体4、5分别固定在相应的接触件9的表面上。在所示的放电灯中，固化焊滴10由镍组成。焊滴10与相应的接触件9相接触时基本上具有一个圆的边缘，焊滴具有一个半球形的自由表面。

在图3和图4中，与图1、图2相应的部分的参考标号都分别比图1、图2中的标号高20。

所示电灯的电元件22是一个灯丝，而灯头26为一常规的E27型灯头，它用一个平的黄铜板29在基座部分28上作为接触件。焊滴30可由下列成份组成：含有0到10%重量比的金属添加物的铜、镍、铜/镍、铬/镍/铁或者铝，例如：包含有重量比为0.8%银的铜，焊滴具有一个扁平的形状和与接触件29相接触的基本上圆的接触面。在所说的接触面上，接触件被熔化一薄层，并与焊滴30相熔。同样，本身可作为保险丝的由重量比分别为53.5%的铜、45%的镍、0.5%的铁和1%的锰组成的供电导体25的一层薄层也被熔化，并且与焊滴相熔。借助于电弧焊接，将供电导体24固定到灯头26的外壳27上的32处。这个连接体也是保险丝（例如具有与供电导体25相同的组份），在焊接的地方被熔化。从灯头26的边缘上通到外部的供电导体24也被熔化，直到熔化物与灯头26相接触并与其相溶为止。所以，在熔化处固化的焊滴31主要由供电导体24的材料组成。灯头26的外壳27由，例如：铝、黄铜、镍板黄铜及其类似物组成。灯泡泡上有一部分反射镜涂层32，它使得所示电灯适合于用来作交通灯。

Claims (2)

1、一种电灯，包括：

一个半透明灯管，

一个在灯管中的电元件，

延伸到电元件的供电导体，

与灯管相连并具有外壳和基座部分的灯头，其基座部分支撑着电接触件，该电接触件具有一个表面，供电导体通过这个表面连到外部，所说的供电导体被焊到所说的表面上，

其特征在于，通过分别使用包含有重量比为0到10%的金属添加物的主要成份为铜、镍、铜/镍，铬/镍/铁或者铝的固化焊滴，将供电导体固定在表面上。

2、按照权利要求1的电灯，其特征在于，金属添加物是从以下材料中选出：银、锡、铝、铁、铌或锰。

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