JP2004221094A - ハロゲンランプ用マウントと該マウント利用のランプ - Google Patents

Abstract

【課題】極く細いフィラメントの通電部材との接合、サポートの取付性、外囲器への組み込み或いは使用中のサグ、耐震性などの諸問題を一挙に解決する事が出来、商用電源電圧タイプ（１００〜２５０Ｖ）のハロゲンランプの実現に途を拓く事ができたものであり、ハロゲンランプの可能性を更に大きくする事。
【解決手段】１本の部材を適宜屈曲させて通電部材(2)の２箇所を凹に曲成して形成した接続部(5)に、フィラメント(6)の両端部分を固定したハロゲンランプ用マウント(M)であって、通電部材(2)の一部(L)が接続部(5)間を越えてフィラメント(6)の長手方向に突出しており、且つ接続部(5)の開口部分(5a)が略同一側にある事を特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は低消費電力、商用電源用の小型ハロゲンランプ用マウント、該マウントを使用したハロゲンランプに関する。

近年、ハロゲンランプはその用途を急拡大させており、あらゆる分野に浸透しつつある。その中でも特に家庭用としては、従来は商業電源の１００Ｖ〜２５０Ｖから、例えば１２Ｖのような低電圧にトランスフォーマを使って一旦落として使用しているケースが大変多かったがその場合トランスフォーマのコストと性能の面で大きな問題があった。即ち、
(a)トランスフォーマを使用するとどうしてもトランスフォーマの分だけ初期投資額が大きくなるだけでなくトランスフォーマの寿命にも左右される。
(b)（消費電力＝電圧×電流）の関係から商用電源電圧から１２Ｖに降圧して使用すると、同一消費電力では商用電源電圧で使用する場合と比較して電流値が大きくなり、接触不良によるソケットの焼損やランプ側のピンとの焼き付き、通電によりソケットやピンが損耗してソケットによるピンの締付力が低下してグラつき、使用中にランプがソケットから脱落するという事故などがあった。

そこで、最近の傾向としては店舗の店頭照明を始め家庭における一般照明用のハロゲンランプは、１２Ｖに電圧を落として使用する方式から、商用電源電圧を直接使用する方式に移行しつつある。この場合は特殊なソケットや灯具を使用する事もなく、従来のソケットが設置されている灯具にトランスフォーマなどを必要とせずそのままねじ込んだり差し込んだりして使用する事ができる。しかしながら、同一消費電力のランプ同士を比較した場合、点灯電圧は例えば１２Ｖや２４Ｖの低電圧型ハロゲンランプに比べて商用電源電圧タイプ（１００〜２５０Ｖ）のハロゲンランプの場合、どうしてもフィラメントの線径が細く且つその長さが大きくならざるを得ず、フィラメントの取り扱いの面で製造上或いは使用上の大きな問題があった。

例えば、(a)フィラメントが非常に細いために点灯中に変形してサグを招きやすいという事や、外部からの振動を受けてフィラメントが断線しやすいので、サポートを必要とする事が多い。(b)ところが、フィラメントの線径が細いためにサポートの巻き付けが非常に困難であり、甚だしい場合には巻き付け作業中にフィラメントが巻き付け部分から断線してしまうというような製造上の問題点などがあった。(c)更に、フィラメントの細さ故に変形や断線などが頻繁に起こり、外囲器への組み込みも容易でなく、手作業による製造は勿論、自動化による大量生産などは思いもよらないという製造上の問題もある。

本発明は、このような極く細いフィラメントの通電部材との接合、サポートの取付性、外囲器への組み込み或いは使用中のサグ、耐震性などの諸問題を一挙に解決する事を課題とするものである。

『請求項１』は本発明にかかるハロゲンランプ用マウント(M)の第１実施例で「１本の部材を適宜屈曲させて通電部材(2)の２箇所を凹に曲成して形成した接続部(5)に、フィラメント(6)の両端部分を固定したハロゲンランプ用マウント(M)であって、通電部材(2)の一部(L)が接続部(5)間を越えてフィラメント(6)の長手方向に突出しており、且つ接続部(5)の開口部分(5a)が略同一側にある」事を特徴とする。

『請求項２』は本発明にかかるハロゲンランプ用マウント(M)の第１実施例で「１本の部材を適宜屈曲させて通電部材(2)の２箇所を凹に曲成して形成した接続部(5)に、フィラメント(6)の両端部分を固定し、且つ通電部材(2)の一部を凹に曲成しその一部を凹に曲成した保持部(7)にフィラメント(6)の中間部分の任意の位置を保持させたハロゲンランプ用マウント(M)であって、通電部材(2)の一部が接続部(5)間を越えてフィラメント(6)の長手方向に突出しており、且つ接続部(5)の開口部分(5a)及び保持部(7)の開口部分(7a)が略同一側にある」事を特徴とする。

請求項１は、接続部(5)の開口部分(5a)が略同一側にある場合である。請求項２は、接続部(5)の開口部分(5a)のみならず、保持部(7)の開口部分(7a)も略同一側にあるので、１方向（即ち、開口方向）からフィラメント(6)の両端部分(6a)を接続部分(5)内に挿入する事ができる。従って、ハンドリングが非常に簡単になるために極く細いフィラメント(6)でも変形させたり断線させたりすることなく通電部材(2)の接続部(5)に取り付ける事ができる。しかもこのようにハンドリングが簡単であるから極く細いフィラメント(6)にも拘わらず自動組み立ても可能となる。加えて、通電部材(2)の一部(L)が接続部(5)間を越えてフィラメント(6)の長手方向に突出しているので、この延長部分(L)をハンドリングすることで通電部材(2)に組み込まれたフィラメント(6)に手を触れることなく外囲器(1)への装着が可能となり、この部分における自動化もより簡単となる。

『請求項３』は接続部(5)或いは保持部(7)の変形例１で「接続部(5)或いは保持部(7)の凹の少なくとも１箇所が複数にて並設されている」事を特徴とするものであり、このようにすることにより、フィラメント(6)の接続部分及び／又は保持部分は、２点以上の支持となりより安定的に支持される。

『請求項４』は接続部(5)或いは保持部(7)の変形例２で「接続部(5)或いは保持部(7)のフィラメント(6)との接触部分(18)が面状に形成されている」事を特徴とするもので、このようにすることによりフィラメント(6)との接触部分(18)が面状に接触することなり、フィラメント(6)を傷付ける事なく強固に接続できることになる。なお、ここで『面状』とは、平坦面、表面が凹凸或いは波形に形成されている場合、表面に溝が形成されている場合、大きな曲率を有する曲面なども当然含まれ、このようにすることでフィラメント(6)とのより良い接触が図れる。また、『請求項３』で示したように接続部(5)或いは保持部(7)の複数の凹の接触部分(18)が面状に形成されている場合も含まれ、その場合にはより安定的で且つ強固な支持が可能となる。

請求項５はハロゲンランプ(A)に関し「請求項１〜４のいずれかにて形成されたマウント(M)が外囲器(1)に組み込まれている」事を特徴とする。ハロゲンランプ(A)にはシングルエンド型とダブルエンド型とがあり、本明細書全体を通じて前者を(A1)で表し、後者を(A2)で表す。請求項１〜４のいずれかにて形成されたマウント(M)を使用すれば、極く細いフィラメント(6)でも傷付ける事なく極めて容易にハンドリングでき、従来製造不可能であったハロゲンランプ(A)を手作りは勿論、自動的に製造できるようになった。なお、フィラメント(6)の中間部分を保持するサポート(3)に短絡部分(17)があれば、レーザー装置などの外部装置或いは通電による発熱、封止時の熱や加圧力を利用して短絡部分(17)を切除する。

本発明にかかるマウントを使用すれば、いかに細いフィラメントでも変形させたり曲げたりすることなく通電部材やサポートに取り付ける事が出来、且つハロゲンランプの組み立て時においても、フィラメントを触る事なく組み立てが出来る。従って、商用電圧で使用するような小型ハロゲンランプの製造には最も効果的である。

以下、図面に示す実施例に従って本発明を詳細に説明する。本発明は例えば商用電源（１００〜２５０Ｖ）を使用し、低消費電力（１０〜１００Ｗ、特に１０〜４０Ｗ）タイプのシングルエンド型或いはダブルエンド型のハロゲンランプ(A)に関するものであるが、このハロゲンランプ(A)にはシングルエンド型とダブルエンド型とがあり、本明細書全体を通じて前者を(A1)で表し、後者を(A2)で表す。図６、７がシングルエンド型のものであり、図８がダブルエンドタイプのものである。これらハロゲンランブ(A)はチップ管を使用した封切跡(8)のあるもの又はチップ管を使用しないチップレスタイプものいずれのものもある。

先ず、マウント(M)について説明する。マウント(M)にはハロゲンランプ(A)に合わせてシングルエンド用のものとダブルエンド用のものとがあるが、いずれの場合でも基本的には同じであるので、特に断らない限りは本明細書での説明は両者共通である。通電部材(2)は１本の部材を屈曲させて形成したもの、或いは１本の部材を適宜屈曲してサポート(3)を形成している場合（図７参照）、など各種のものがある。前記通電部材(2)が１本の線材で構成されている場合でも、モリブデン棒、タンタル棒、チタン棒、ニッケル棒或いはタングステン棒の単体或いはこれらの突き合わせ溶接複合棒材（この場合は、フィラメント(6)の端部が固定される少なくとも接続部(5)はタングステンかモリブデンになっている場合が一般的である）で構成していてもよい。又、後述の連結棒(12)も同様の材質で形成されてもよい。

いずれにしても重要なことの第１は、通電部材(2)のフィラメント(6)との接続部(5)、又は接続部(5)とサポート(3)の保持部(7)が凹状に屈曲して形成されており、接続部(5)におけるフィラメントを挿入するための開口部分(5a)及び保持部(7)におけるフィラメントを挿入するための開口部分(7a)が略同一側にある事である。接続部(5)、サポート(3)の屈曲形状は特に限定されるものでなく、フィラメント(6)の端部分(6a)が挿入出来、例えばカシメなどによって屈曲部分を変形させて前記端部分(6a)が接合出来るような形状であればよく、ここではＵ字状或いはＶ字状に形成されている。

また、第２の重要点は、図２、３に示すように接続部(5)或いは保持部(7)の凹の少なくとも１箇所が複数にて並設されている事である。図２、３の場合は２箇所に並設しているが、勿論これに限られず、３以上であってもよい事は言うまでもない。また、凹の複数形成箇所は、マウント(M)の接続部(5)、保持部(7)の全てでもよいし、いずれか１つだけでもよい。なお、凹は通電部材(2)やサポート(3)が棒材で作られる関係から、図２のように棒材の先端を屈曲して形成される。

第３の重要点は、図４、５に示すように接続部(5)或いは保持部(7)のフィラメント(6)との接触部分(18)が面状に形成されている事である。この場合は、接続部(5)或いは保持部(7)は加圧により、或いは切削により形成される。『面状』に付いての定義は前述の通りである。図の場合は接続部(5)或いは保持部(7)の全体が平坦に形成されているが、勿論これに限られず、フィラメント(6)が接触する部分だけを面状に形成してもよい。また接触部分(18)を波形、凹凸その他任意の形状に成形してフィラメント(6)との接触を良好にするようにしてもよい。

更に、前記３点は個々に形成してもよいし、いずれか２つを組み合わせて両者の長所を加重してもよいし、全てを組み合わせてもよい。これにより極く細いフィラメント(6)でも傷付けることなく安定的且つ強固に接続できる。

フィラメント(6)は１００〜２５０Ｖの商用電源電圧が印加され、消費電力は一般的には１０〜１００Ｗ（更に言えば１０〜４０Ｗ）程度のものであり、タングステンワイヤで構成されたダブルコイルが使用される。素線径は例えば直径０．０１〜０．１mmである。フィラメント長は、使用条件に合わせて短いものから長いものまで各種ある。フィラメント(6)が短い場合はサポート(3)を使用しない場合もあるが、長い場合には必要箇所にサポート(3)を使用する。

マウント(M)の製造方法の一例を図１に従って説明する。線材を所定の形状に屈曲し且つその端部をダブルに屈曲して通電部材(2)を形成する。その接続部(5)の開口部(5a)《サポート(3)を有する場合は接続部(5)の開口部(5a)及び保持部(7)の開口部(7a)》にフィラメント(6)の両端部(6a)を挿入する。《サポート(3)を有する場合はフィラメント(6)の両端部(6a)及びその中間位置の被サポート位置を接続部(5)の開口部(5a)及び保持部(7)の開口部(7a)に挿入する。》両開口部(5a)は略同一方向にあり、サポート(3)を有する場合は、両開口部(5a)及び開口部(7a)は略同一方向にあるので、一方向からフィラメント(6)を挿入する事が出来る。従って、フィラメント(6)の素線径がいかに細くとも曲がりや変形或いは断線など生じないものである。

然る後、接続部(5)の開口部(5a)をカシメなどで変形させてフィラメント(6)の両端部分(6a)や被サポート部分を挟み込んで接合する。サポート(3)を有する場合は、同様に接続部(5)の開口部(5a)と保持部(7)の開口部(7a)とをカシメなどで変形させてフィラメント(6)の両端部分(6a)や中間位置の被サポート部分を挟み込んで接合する。勿論、溶接のような方法で接合する事も可能である。なお、サポート(3)の保持部(7)は変形させず、単に引っかけておくだけでもよい。このような方法でマウント(M)は組み立てられるので、人手で組み立てを行う事は勿論、自動化する事も可能である。また、前記マウント(M)はシングルエンド用もダブルエンド用も同じである。ここで、図３のように接続部(5)や保持部(7)の凹はダブルに形成されておれば、カシメ固定すると、フィラメント(6)は２箇所で支持されることになり、従来のような１箇所での支持と異なり安定的な支持が可能となる。特に、フィラメント(6)が細い場合には強い力でカシメ固定ができないので、この方法は効果的である。

次に、外囲器(1)であるがこの場合ハードガラスが使用される。また、外囲器(1)のフィラメント(6)を収納している部分、即ち発光部(1a)の部分の形状は、図のような円筒状のものに限られず、図示していないがボール状或いはラグビーボール状に膨れているものなど各種のものが使用される事は言うまでもない。

一方、図６他ではハードガラスが使用されているので、通電部材(2)は１本のモリブデン棒或いはモリブデン棒とタングステン棒或いはその他の材料の突き合わせ溶接した複合棒材が使用される事になる。

通電部材(2)は必要に応じて連結棒(12)にて連結されるが、図９の場合は、連結棒(12)が石英のような絶縁体の場合はそのまま残されるが、金属棒の場合は封止後の適宜の工程で切除される。封止部(10)内に位置する場合は、一般的にニッケル棒が使用され、封止時の熱と加圧力によって溶断されるようにする。

次に、マウント(M)を使用してハロゲンランプ(A)を組み立てる場合を説明する。まずシングルエンド型ハロゲンランプ(A1)を図６に従って簡単に説明する。マウント(M)を外囲器(1)の中に挿入し、フィラメント(6)が発光部(1a)の略中心線に一致するように保持する。チップ管（図示せず）にガス供給管（図示せず）を接続して、窒素ガスを供給しつつ外囲器(1)の開口端を加熱封止して封止部(10)を形成する。続いて、チップ管の接続を排気管に切り替えて発光部(1a)内を略真空状態まで減圧し、続いて不活性ガスで発光部(1a)をウォッシングその他必要処理を施した後、必要ガスを封入し、チップ管を封切してから、最後に通電部材(2)の封止部(10)からの露出部(11)を切断し、フィラメント(6)の端部(6a)に接続されている通電部材(2)を切り離す。このようにして図６、７に示すハロゲンランプ(A1)が形成される。

以上のように、本発明を採用することで極く細いフィラメントの通電部材との接合、サポートの取付性、外囲器への組み込み或いは使用中のサグ、耐震性などの諸問題を一挙に解決する事が出来、商用電源電圧タイプ（１００〜２５０Ｖ）のハロゲンランプの実現に途を拓く事ができたものであり、ハロゲンランプの可能性を更に大きくする事ができた。

本発明のマウントの１実施例の組み立て前の斜視図 図１中Ｘで示す接続部のカシメ固定前の拡大斜視図 図１の接続部のカシメ固定後の拡大斜視図 図２中Ｙで示す接続部のカシメ固定前の拡大斜視図 図２の接続部のカシメ固定後の拡大斜視図 本発明のシングルエンド型ハロゲンランプの第１実施例の正断面図 本発明のシングルエンド型ハロゲンランプの第３実施例の正断面図

符号の説明

(A) ハロゲンランプ
(M) マウント
(1) 外囲器
(1a) 発光部 (1b) 開口部
(2) 通電部材
(3) サポート
(5) 接続部分
(5a) 開口部分
(6) フィラメント
(6a) 端部
(7) 保持部
(7a) 開口部分

Claims (5)

1. １本の部材を適宜屈曲させて通電部材の２箇所を凹に曲成して形成した接続部に、フィラメントの両端部分を固定したハロゲンランプ用マウントであって、通電部材の一部が接続部間を越えてフィラメントの長手方向に突出しており、且つ接続部の開口部分が略同一側にある事を特徴とするハロゲンランプ用マウント。
2. １本の部材を適宜屈曲させて通電部材の２箇所を凹に曲成して形成した接続部に、フィラメントの両端部分を固定し、且つ通電部材の一部を凹に曲成しその一部を凹に曲成した保持部にフィラメントの中間部分の任意の位置を保持させたハロゲンランプ用マウントであって、通電部材の一部が接続部間を越えてフィラメントの長手方向に突出しており、且つ接続部の開口部分及び保持部の開口部分が略同一側にある事を特徴とするハロゲンランプ用マウント。
3. 請求項１又は２のいずれかに記載のハロゲンランプ用マウントにおいて、接続部或いは保持部の凹の少なくとも１箇所が複数にて並設されている事を特徴とするハロゲンランプ用マウント。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のハロゲンランプ用マウントにおいて、接続部或いは保持部のフィラメントとの接触部分が面状に形成されている事を特徴とするハロゲンランプ用マウント。
5. 請求項１〜４のいずれかにて形成されたマウントが外囲器に組み込まれている事を特徴とするハロゲンランプ。

Images