JP2004319443A - Wire connection structure, manufacturing method of wire connection structure, lamp, and manufacturing method of lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種部品に取り付けられた導線と金属板によって形成された端子との結線構造及び結線構造の製造方法に関し、更には、この結線構造が用いられたランプ、及びランプの製造方法に関する。 The present invention relates to a connection structure between a conductive wire attached to various components and a terminal formed by a metal plate and a method of manufacturing the connection structure, and further relates to a lamp using the connection structure and a method of manufacturing the lamp.
近年、各種部品に取り付けられた導線を、回路基板の端子やコネクタ部品等と接合するための結線方法として、従来からの鉛を使用するハンダ接合に代えて、TIG溶接に代表されるガスアーク溶接やレーザ溶接等の溶接による結線方法が広く採用されてきている。これは、鉛が環境負荷の高い材料であるため、ハンダ接合との置き換えを図るためである。 In recent years, as a method of connecting a lead wire attached to various parts to a terminal of a circuit board, a connector part, or the like, gas arc welding represented by TIG welding, instead of conventional soldering using lead, Wire connection methods such as laser welding have been widely adopted. This is because lead is a material having a high environmental load and is intended to be replaced with solder joint.
また、このような溶接による結線方法においては、専ら、結線対象となる導線を回路基板やコネクタ部品等に融着することによって結線が行われている(例えば、特許文献1参照)。図9は、従来からのTIG溶接による結線方法及び結線構造を示す図であり、図9(a)は結線前の状態を示す斜視図、図9(b)は結線前の状態を示す断面図、図9(c)は結線後の状態を示す断面図である。 Further, in such a connection method by welding, connection is performed exclusively by fusing a conductor to be connected to a circuit board, a connector component, or the like (for example, see Patent Document 1). 9A and 9B are views showing a conventional connection method and a connection structure by TIG welding. FIG. 9A is a perspective view showing a state before connection, and FIG. 9B is a cross-sectional view showing a state before connection. FIG. 9C is a sectional view showing a state after the connection.
図9に示す結線方法及び結線構造においては、中央に貫通孔55が形成された円板状の金属板52に、導線51の一端が結線される。但し、図9は、端部が封止されたガラス管を口金に接合して構成した低圧水銀蒸気放電ランプの例について示している。また、導線51は、ガラス管(図示せず)に封着されるリード線であり、ガラス管内部に位置する導線51の一端はフィラメントに接続されている。金属板52は、貫通孔56が形成された口金53(一部分のみ示す)に取り付けられており、金属板52に形成された貫通孔55と口金53に形成された貫通孔56とは整合している。
In the connection method and the connection structure shown in FIG. 9, one end of the
図9(a)及び(b)に示すように、先ず、結線対象となる金属板52に形成された貫通孔55及び口金53に形成された貫通孔56に、金属材料によって形成された導線51を挿入する。この状態で導線51に対してTIG溶接を行うと、図9(c)に示すように、導線51の先端が溶融し、導線51は金属板52に結線される。なお、導線51を形成する金属材料としては、安価な鉄合金が利用されている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, first, a
このように、図9に示す溶接による結線方法によれば、各種部品に取り付けられた導線と回路基板の端子やコネクタ部品等との電気的な接続を、ハンダ接合を用いることなく確実に行うことができる。
しかしながら、上記図9に示す結線方法においては、大電流のパルス電流を用いて溶接が行われる。このため、溶接時の衝撃は凄まじく、この衝撃によって溶接箇所が吹き飛ばされるという問題がある。また、溶接による急な加熱によって、導線51や結線対象である金属板52において材料突騰が引起こされ、溶接箇所の仕上り形状が不定となったり、それ故、溶接強度がバラついたりするといった問題もある。
However, in the connection method shown in FIG. 9, welding is performed using a large current pulse current. For this reason, the shock at the time of welding is tremendous, and there is a problem that a welding part is blown off by this shock. In addition, sudden heating caused by welding causes a material spike in the
更に、溶接電流が直接印加される導線51が、上述した鉄合金のような熱伝導性が低い金材料で形成されている場合は、局部的な温度の急上昇による材料突沸が起き易く、上記した溶接箇所が吹き飛ばされるという問題や溶接強度がバラつくという問題はいっそう顕著となる。
Furthermore, when the conducting
また、鉄合金には、通常、炭素原子が多く含まれている。このため、導線51が鉄合金によって形成されていると、主に溶接による溶融熱等の影響によって、導線51を形成する鉄合金の内部に含まれていた炭素原子が、煤54となって析出してしまう。この場合、図9(c)に示すように、溶接後に溶接箇所の周辺における金属板52が煤54によって覆われてしまい、更に、煤54は、シールドガスにのって広範に周囲に撒き散らされる。
Further, an iron alloy usually contains a large amount of carbon atoms. For this reason, when the
このような煤54は、溶接強度に影響を与えるものではない。しかしながら、溶接箇所の周辺が煤54によって覆われてしまうと、上記図9で示した口金53に代表されるコネクタ部品や回路基板等の結線対象の外観を著しく損ねてしまうという問題が生じてしまう。また、煤は溶接機の電極先端にも付着するため、溶接時の放電を不安定化させてしまうという問題も生じてしまう。
更に、周辺が煤54で覆われた溶接箇所の近くに、別の電気的な接続箇所や回路パターン等の導体部分が存在する場合は、煤54を経由して、この別の電気的な導体部分との通電が生じ、これによって、この導体部分を備えた装置の誤作動や故障が誘引されるという問題が生じることもある。また、煤54がトラッキングと呼ばれる通電形態を起こした場合は、極度の発熱を伴うため、溶接箇所の周辺が発煙や発火するという問題が生じることもある。
Further, when there is another electrical connection portion or a conductor portion such as a circuit pattern near the welded portion whose periphery is covered with
本発明の目的は、上記問題を解消し、溶接強度のバラツキを抑制して、安全で強固な電気的接続を確保し得る結線構造、結線構造の製造方法、ランプ及びランプの製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a connection structure, a method of manufacturing a connection structure, a lamp, and a method of manufacturing a lamp that can solve the above-described problems, suppress variations in welding strength, and ensure safe and strong electrical connection. It is in.
上記目的を達成するために本発明にかかる結線構造は、導線と、金属板との結線構造であって、前記金属板は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められない金属材料で形成されており、前記金属板の端部は、前記導線の一部分の周囲を取り囲み、取り囲んだ前記導線の一部分に融着されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the connection structure according to the present invention is a connection structure between a conductor and a metal plate, and the metal plate does not contain carbon atoms by composition analysis by a combustion-infrared absorption method. It is formed of a metal material, and an end of the metal plate surrounds a part of the conductive wire and is fused to a part of the surrounded conductive wire.
次に、上記目的を達成するために本発明にかかる結線構造の製造方法は、導線と、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められない金属材料で形成された金属板との結線構造の製造方法であって、(a)前記金属板の端部を屈曲させて、前記導線の挟み込みが可能な屈曲部を形成する工程と、(b)前記屈曲部に前記導線を挟み込ませる工程と、(c)前記屈曲部の前記導線に接触していない面から加熱を行って、前記屈曲部を前記導線に融着させる工程とを少なくとも有することを特徴とする。 Next, in order to achieve the above-mentioned object, a method for manufacturing a connection structure according to the present invention comprises a lead wire, a metal plate formed of a metal material containing no carbon atoms by composition analysis by a combustion-infrared absorption method. (A) a step of bending an end portion of the metal plate to form a bent portion capable of sandwiching the conductive wire; and (b) sandwiching the conductive wire in the bent portion. And (c) heating the surface of the bent portion that is not in contact with the conductive wire to fuse the bent portion to the conductive wire.
また、上記目的を達成するために本発明にかかるランプは、ガラス管と、それに接合される口金とを少なくとも有するランプであって、前記ガラス管には、リード線が取り付けられ、前記口金には、電力供給用の端子と、前記電力供給用の端子を前記リード線に電気的に接続的するための、金属板とが取り付けられ、前記金属板は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められない金属材料で形成されており、前記金属板の端部は、前記リード線の一部分の周囲を取り囲み、取り囲んだ前記リード線の一部分に融着されていることを特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, a lamp according to the present invention is a lamp having at least a glass tube and a base joined thereto, wherein a lead wire is attached to the glass tube, and the base is attached to the base. A power supply terminal and a metal plate for electrically connecting the power supply terminal to the lead wire are attached, and the metal plate is made of carbon by composition analysis by a combustion-infrared absorption method. It is formed of a metal material that does not contain atoms, and the end of the metal plate surrounds a part of the lead wire and is fused to a part of the surrounded lead wire. I do.
次に、上記目的を達成するために本発明にかかるランプの製造方法は、電力供給用の端子及び前記電力供給用の端子に接続された金属板が取り付けられた口金と、リード線が取り付けられたガラス管とを少なくとも有し、前記金属板は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められない金属材料で形成されているランプの製造方法であって、(a)前記金属板の端部を屈曲させて、前記リード線の挟み込みが可能な屈曲部を形成する工程と、(b)前記ガラス管を前記口金に接合する工程と、(c)前記屈曲部に前記リード線を挟み込ませる工程と、(d)前記屈曲部の前記リード線に接触していない面から加熱を行って、前記屈曲部を前記リード線に融着させる工程とを少なくとも有することを特徴とする。 Next, in order to achieve the above object, a method for manufacturing a lamp according to the present invention includes the steps of: attaching a base for attaching a power supply terminal and a metal plate connected to the power supply terminal; and attaching a lead wire. Wherein the metal plate is formed of a metal material that does not contain carbon atoms by composition analysis by a combustion-infrared absorption method. A step of bending the end of the metal plate to form a bent portion capable of sandwiching the lead wire; (b) a step of joining the glass tube to the base; and (c) a step of connecting the lead to the bent portion. And (d) heating from a surface of the bent portion that is not in contact with the lead wire to fuse the bent portion to the lead wire. .
以上のように本発明にかかる結線構造、結線構造の製造方法、ランプ及びランプの製造方法によれば、溶接強度のバラツキを抑制して、安全で強固な電気的接続を確保し得ることができる。また、本発明によれば、導線が、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められる金属材料、例えば鉄や鉄合金で形成されている場合であっても、結線箇所における煤の発生を抑制し得ることもできる。更に、本発明によれば、特に溶接相性が悪いとされてきた鉄合金と銅合金とを確実かつ強固に接合できる。 As described above, according to the connection structure, the method for manufacturing the connection structure, the lamp, and the method for manufacturing the lamp according to the present invention, it is possible to suppress variations in welding strength and secure a safe and strong electrical connection. . Further, according to the present invention, even when the conductive wire is formed of a metal material whose content of carbon atoms is recognized by composition analysis by a combustion-infrared absorption method, for example, iron or an iron alloy, the soot at the connection point is Can be suppressed. Further, according to the present invention, an iron alloy and a copper alloy, which have been considered particularly poor in welding compatibility, can be securely and firmly joined.
上記本発明にかかる結線構造においては、前記導線は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められる金属材料、例えば、鉄又は鉄合金によって形成されていても良い。また、前記金属板は、純銅、リン青銅、ベリリウム銅合金、チタン銅合金、洋白、アルミ青銅、黄銅、丹銅、及び白銅のうちから選ばれる1種又は2種以上の金属材料によって形成されているのが好ましい。更に、前記金属板の端部に、前記導線の周方向に沿ってスリットが形成されている態様とするのも好ましい。 In the connection structure according to the present invention, the conductor may be formed of a metal material whose content of carbon atoms is recognized by composition analysis by a combustion-infrared absorption method, for example, iron or an iron alloy. Further, the metal plate is formed of one or more metal materials selected from pure copper, phosphor bronze, beryllium copper alloy, titanium copper alloy, nickel silver, aluminum bronze, brass, copper, and copper. Is preferred. Further, it is preferable that a slit is formed at an end of the metal plate along a circumferential direction of the conductive wire.
また、上記本発明における結線構造においては、前記導線が、ランプを構成するガラス管に取り付けられたリード線であり、前記金属板が、前記ランプの電力供給用の端子と前記リード線とを接続する端子であって、前記ガラス管に接合された口金に設けられている態様とするのが好ましい。 In the connection structure according to the present invention, the conductive wire is a lead wire attached to a glass tube constituting a lamp, and the metal plate connects a power supply terminal of the lamp and the lead wire. Preferably, the terminal is provided on a base joined to the glass tube.
上記本発明にかかる結線構造の製造方法においては、前記導線は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められる金属材料、例えば、鉄又は鉄合金によって形成されていても良い。また、前記金属板は、純銅、リン青銅、ベリリウム銅合金、チタン銅合金、洋白、アルミ青銅、黄銅、丹銅、及び白銅のうちから選ばれる1種又は2種以上の金属材料によって形成されているのが好ましい。更に、前記金属板の端部に、前記導線の周方向に沿ってスリットが形成されている態様とするのも好ましい。 In the above-described method for manufacturing a connection structure according to the present invention, the conductor may be formed of a metal material whose content of carbon atoms is recognized by composition analysis by a combustion-infrared absorption method, for example, iron or an iron alloy. Further, the metal plate is formed of one or more metal materials selected from pure copper, phosphor bronze, beryllium copper alloy, titanium copper alloy, nickel silver, aluminum bronze, brass, copper, and copper. Is preferred. Further, it is preferable that a slit is formed at an end of the metal plate along a circumferential direction of the conductive wire.
また、上記本発明にかかる結線構造の製造方法においては、前記(c)の工程における加熱は、前記金属板をアースされた母材とするアーク溶接によって行われているのが好ましい。更に、前記導線が、ランプを構成するガラス管に取り付けられたリード線であり、前記金属板が、前記ランプの電力供給用の端子と前記リード線とを接続する端子であって、前記ガラス管に接合された口金に設けられている態様とするのが好ましい。 In the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, the heating in the step (c) is preferably performed by arc welding using the metal plate as a grounded base material. Further, the conductive wire is a lead wire attached to a glass tube constituting a lamp, and the metal plate is a terminal connecting a power supply terminal of the lamp and the lead wire, wherein the glass tube It is preferable to adopt an embodiment in which the base is joined to the base.
上記本発明にかかるランプにおいては、前記リード線は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められる金属材料、例えば、鉄又は鉄合金によって形成されていても良い。また、前記金属板は、純銅、リン青銅、ベリリウム銅合金、チタン銅合金、洋白、アルミ青銅、黄銅、丹銅、及び白銅のうちから選ばれる1種又は2種以上の金属材料によって形成されているのが好ましい。更に、前記金属板の端部に、前記導線の周方向に沿ってスリットが形成されている態様とするのも好ましい。
も良い。また、態様とするのが好ましい。また、態様とするのも好ましい。
In the lamp according to the present invention, the lead wire may be formed of a metal material whose content of carbon atoms is recognized by composition analysis by a combustion-infrared absorption method, for example, iron or an iron alloy. Further, the metal plate is formed of one or more metal materials selected from pure copper, phosphor bronze, beryllium copper alloy, titanium copper alloy, nickel silver, aluminum bronze, brass, copper, and copper. Is preferred. Further, it is preferable that a slit is formed at an end of the metal plate along a circumferential direction of the conductive wire.
Is also good. In addition, it is preferable to use an embodiment. Moreover, it is also preferable to set it as an aspect.
また、上記本発明にかかるランプにおいては、前記口金が、前記ガラス管の端部を収納する凹部が形成された収納部と、前記収納部の前記凹部が形成された側の反対側に取り付けられる遮蔽部とを有し、前記金属板が、少なくともその端部が、前記収納部の前記凹部が形成された側の反対側に露出するように、前記収納部に取り付けられており、前記金属板の端部の前記リード線に融着された部分が、前記遮蔽部によって外部から絶縁されている態様とするのが好ましい。 Further, in the lamp according to the present invention, the base is attached to a storage portion having a concave portion for storing an end portion of the glass tube, and to a side of the storage portion opposite to a side where the concave portion is formed. A shielding portion, wherein the metal plate is attached to the storage portion such that at least an end of the metal plate is exposed on a side of the storage portion opposite to a side on which the concave portion is formed; It is preferable that a portion of the end portion fused to the lead wire is insulated from the outside by the shielding portion.
上記本発明にかかるランプの製造方法においては、前記リード線は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められる金属材料、例えば、鉄又は鉄合金によって形成されていても良い。また、前記金属板は、純銅、リン青銅、ベリリウム銅合金、チタン銅合金、洋白、アルミ青銅、黄銅、丹銅、及び白銅のうちから選ばれる1種又は2種以上の金属材料によって形成されているのが好ましい。 In the method for manufacturing a lamp according to the present invention, the lead wire may be formed of a metal material whose content of carbon atoms is recognized by composition analysis by a combustion-infrared absorption method, for example, iron or an iron alloy. Further, the metal plate is formed of one or more metal materials selected from pure copper, phosphor bronze, beryllium copper alloy, titanium copper alloy, nickel silver, aluminum bronze, brass, copper, and copper. Is preferred.
また、上記本発明にかかるランプの製造方法においては、前記(d)の工程における加熱が、前記金属板をアースされた母材とするアーク溶接によって行われているのが好ましい。更に、前記金属板の端部に、前記導線の周方向に沿ってスリットが形成されている態様とするのも好ましい。 In the method for manufacturing a lamp according to the present invention, the heating in the step (d) is preferably performed by arc welding using the metal plate as a grounded base material. Further, it is preferable that a slit is formed at an end of the metal plate along a circumferential direction of the conductive wire.
以下、本発明の実施の形態にかかる結線構造、結線構造の製造方法、ランプ、及びランプの製造方法について、図1〜図7を参照しながら説明する。 Hereinafter, a connection structure, a method of manufacturing a connection structure, a lamp, and a method of manufacturing a lamp according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
最初に、本実施の形態にかかる結線構造及び結線構造の製造方法について図1〜図5を用いて説明する。図1は、実施の形態にかかる結線構造の一例を示す斜視図である。図2は、実施の形態にかかる結線構造の製造方法の一例を示す図であり、図1に示す結線構造の形成方法を示している。図3は、実施の形態にかかる結線構造の他の例を示す斜視図である。 First, a connection structure and a method of manufacturing the connection structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a connection structure according to the embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method of manufacturing the connection structure according to the embodiment, and illustrates a method of forming the connection structure illustrated in FIG. 1. FIG. 3 is a perspective view illustrating another example of the connection structure according to the embodiment.
なお、図2において、図2(a)は、導線と金属板との結線前の状態を示す斜視図、図2(b)は導線と金属板との結線前の状態を示す断面図、図2(c)は、導線と金属板との結線後の状態を示す斜視図、図2(d)は導線と金属板との結線後の状態を示す断面図である。 2A is a perspective view showing a state before the connection between the conductor and the metal plate, and FIG. 2B is a sectional view showing a state before the connection between the conductor and the metal plate. 2C is a perspective view showing a state after the connection between the conductor and the metal plate, and FIG. 2D is a cross-sectional view showing a state after the connection between the conductor and the metal plate.
図1に示すように、本実施の形態における結線構造は、導線1と金属板2との結線構造である。図1の例では、導線1は、直径0.5mm程度の断面が円形の線材である。金属板2は、厚さ0.3mm、幅1.4mm、長さ35mmの短冊状に形成されている。また、金属板2は、導線1の長手方向に直交するように配置されている。
As shown in FIG. 1, the connection structure in the present embodiment is a connection structure between a
また、図1に示すように、短冊状に形成された金属板2の導線1側の端部は、導線1の一部分の周囲を取り囲み、取り囲んだ導線1の一部分に融着されている。このように、図1に示す結線構造においては、金属板2の端部を導線1に融着することによって、金属板2と導線1とが結線されている。
As shown in FIG. 1, an end of the strip-shaped
図1に示す結線構造は、図2に示す結線構造の製造方法によって形成される。先ず、図2(a)及び(b)に示すように、短冊状に形成された金属板2の導線1側の端部をコの字形に屈曲させて、導線1の挟み込みが可能な屈曲部3を形成し、屈曲部3の内側に導線1を挟み込ませる。次いで、屈曲部3の導線1に接触していない面、つまり屈曲部3の外側の面から加熱を行う。この結果、図2(c)及び(d)に示すように、溶融した屈曲部3が導線1の表面に融着した結線構造が得られる。
The connection structure shown in FIG. 1 is formed by the method for manufacturing the connection structure shown in FIG. First, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the end of the strip-shaped
なお、図1及び図2(c)の例では、屈曲部3は、均一な厚みで導線1に融着しているが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、図3に示すように、導線1に融着している屈曲部3の厚みが不均一な態様であっても良い。また、図1〜図3の例においては、屈曲部3に融着する導線1は一本であるが、本発明においては、複数本の導線1を一緒に屈曲部3に融着する態様としても良い。
1 and 2 (c), the bent portion 3 is fused to the
ここで、本実施の形態では、加熱は、TIG溶接に代表されるアーク溶接によって行われており、金属板2の屈曲部3が母材となっている。図2(a)及び(b)に示す矢印は、溶接電流の印加方向を示している。また、金属板2は溶接機に接続されているので、溶接電流は確実に金属板2に向かう。このため、背景技術において図9を用いて示した結線方法と異なり、導線1が溶接による熱によって直接加熱されることはなく、アーク溶接による熱の殆どは金属板2の屈曲部3を溶融するのに費やされる。
Here, in the present embodiment, heating is performed by arc welding typified by TIG welding, and the bent portion 3 of the
この結果、金属板2の屈曲部3は、図2(c)及び(d)に示すように導線1を取り巻くように溶融し、導線1と屈曲部3との接合部分は、あたかもハンダによる接合部分のようになり、導線1と屈曲部3とは強固に接合される。
As a result, the bent portion 3 of the
また、本実施の形態において、金属板2は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められない金属材料、つまり、実質的に炭素原子を含まないと判断される金属材料によって形成されている。本発明において「燃焼−赤外線吸収法」は、JIS G 1211−1995の付属書4によって定められた条件の下で行われる。
Further, in the present embodiment, the
具体的には、金属板2の形成材料としては、純銅、リン青銅、ベリリウム銅合金、チタン銅合金、洋白、アルミ青銅、黄銅、丹銅、白銅等の銅合金が挙げられる。また、金属板2は、このような純銅や銅合金のうちの2種以上を用いて形成したもの、例えば、種類の異なる複数の銅合金の金属板を積層して形成したものであっても良い。
Specifically, examples of the material for forming the
このように、本実施の形態においては、結線時に溶融する金属板2は、実質的に炭素原子を含まないと判断される材料によって形成されている。このため、結線時において煤の発生は抑制される。よって、本実施の形態の結線構造及び結線構造の製造方法を用いることで、背景技術において説明した、結線箇所の外観が損なわれるという問題や、結線箇所を含む装置が誤作動や故障するという問題、トラッキングが発生するという問題の解決を図ることもできる。即ち、本実施の形態によれば、煤の発生を抑制しつつ、導線1と金属板2とを強固に結線することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態においては、金属板2は溶融するが、導線1は溶融しないため、導線1の形成材料は特に限定されるものではない。導線1は、炭素原子を多く含む金属材料によって形成されていても良い。具体的には、導線1の形成材料は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められる金属材料、例えば、炭素鋼や鋳鉄といった鉄又は鉄合金であっても良い。この場合であっても結線部分における煤の発生は抑制されている。また、導線1を鉄又は鉄合金で形成した場合は、導線1のコスト上昇を抑制できる。
Further, in the present embodiment, the
その他、導線1の形成材料としては、電気用品安全法で導電材料として規定されている銅、銅合金、ステンレス鋼等を用いることもできる。また、導線1を鉄や鉄合金で形成する場合は、導線1の表面にはメッキ等によって銅等の皮膜を形成することもできる。
In addition, as a material for forming the
なお、実際には、導線1は、屈曲部3と接触している部分の表面においては、融着されている。しかし、背景技術において図9を用いて示した結線方法のように原形を留めない程溶融されることはないので、導線1に含まれる炭素原子が煤として析出するのは抑制されている。
Actually, the
また、本実施の形態の結線構造及び結線構造の製造方法によれば、溶接電流による発生熱は一箇所に一局集中することなく、金属板2の面方向にすばやく拡散する。このことは、金属板2が熱伝導性の高い銅合金で形成されている場合に顕著である。
Further, according to the connection structure and the method for manufacturing the connection structure of the present embodiment, the heat generated by the welding current is quickly diffused in the surface direction of the
よって、背景技術において図9を用いて説明した例に比べて、一箇所が短時間のうちに極度に加熱されるといったことや溶接時の衝撃が抑制される。このため、溶接箇所が吹き飛ばされたり、溶接強度がバラついたりといったことを抑制できる。更に、導線1を鉄合金のような熱伝導性の低い金属材料で形成した場合の爆発的な溶接の進行も抑制できる。この結果、安定した仕上がり形状が得られる。
Therefore, compared to the example described with reference to FIG. 9 in the background art, it is possible to suppress that one portion is extremely heated in a short time and to suppress an impact at the time of welding. For this reason, it can suppress that a welding location is blown off and that welding strength varies. Furthermore, explosive welding progress when the
本実施の形態において、導線1の形状や大きさは特に限定されるものではない。但し、後述のように導線1が放電ランプを構成するガラス管に封着されるリード線である場合は、導線1は、封着時の耐熱性、形成(フォーミング)の容易さ、及び放電ランプで使用される電流の大きさを考慮すると、直径0.4mm〜1.0mmの断面が円形の導線であるのが好ましい。
In the present embodiment, the shape and size of the
また、本実施の形態において、金属板2の厚みや形状も特に限定されるものではない。但し、屈曲部3を形成し易い点から、金属板2は上記図2(a)及び(b)で示したように、短冊状に形成されているか、又は短冊状に形成された部分を有しているのが好ましい。更に、例えば金属板2が後述のように放電ランプの口金の端子である場合は、金属板2の厚みは、加工(フォーミング)の容易さや、放電ランプで使用される電流の大きさを考慮すると、0.2mm〜0.5mmであるのが好ましい。
In the present embodiment, the thickness and shape of the
ところで、導線1は、金属板2の屈曲部3を溶接する際に、導線1の保持が不安定であったり、不意に外力が加わったりすると、屈曲部3から外れてしまうことがある。このため、本実施の形態においては、図4に示すように金属板12の端部に、導線11の周方向に沿ってスリット14を形成した態様とするのが好ましい。
By the way, when welding the bent portion 3 of the
図4は、実施の形態にかかる結線構造及び結線構造の製造方法に用いられる金属板の他の例を示す斜視図であり、図4(a)は導線と金属板との結線前の状態を示し、図4(b)は導線と金属板との結線後の状態を示している。 FIG. 4 is a perspective view illustrating another example of the metal plate used in the connection structure and the method of manufacturing the connection structure according to the embodiment, and FIG. 4A illustrates a state before the connection between the conductive wire and the metal plate. FIG. 4B shows a state after the connection between the conductive wire and the metal plate.
先ず、図4(a)に示すように、スリット14が形成された金属板12の短冊状の端部を折り曲げて屈曲部13を形成し、屈曲部13の内側に導線11を挟み込ませる。但し、スリット14の形成により、導線11は二つの屈曲部13aと屈曲部13bとの両方の内側によって挟み込まれることになる。導線11及び金属板12は、図1及び図2で示した導線1及び金属板2と同様の材料で形成されている。
First, as shown in FIG. 4A, a
次いで、屈曲部13bに対してのみ、図2(a)及び(b)で示したと同様のアーク溶接を行う。この結果、図4(b)に示すように、屈曲部13bのみが導線11に融着し、屈曲部13aは導線11を挟み込んだ状態となる。
Next, the same arc welding as shown in FIGS. 2A and 2B is performed only on the
このように、スリット14によって屈曲部13を複数に分割し、分割された一方の屈曲部13bを溶接し、他方の屈曲部13aを溶接しない態様とすれば、溶接が完了するまで、他方の屈曲部13aによって導線11は挟み込まれて保持されるため、導線11が完全に屈曲部13から外れてしまうという事態を回避することができる。なお、図4の例では、スリット14は一本であるが、本実施の形態においてはこれに限定されるものではなく、スリット14は複数本であっても良い。
As described above, if the
また、本実施の形態において、導線を融着する屈曲部は、図2(a)及び(b)に示すようなコの字形に折り曲げて形成したものに限定されるものではなく、例えば、図5及び図6に示す形状に形成されたものであっても良い。 Further, in the present embodiment, the bent portion for fusing the conductive wire is not limited to the one formed by bending into a U-shape as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). 5 and 6 may be formed.
図5及び図6は、実施の形態にかかる結線構造及び結線構造の製造方法に用いられる金属板の更なる他の例を示す図である。図5(a)及び図6(a)は斜視図であり、図5(b)及び図6(b)は断面図である。図5(a)及び図5(b)に示す例では、短冊状に形成された金属板22の屈曲部23は、金属板22の端部をU字形に湾曲させて形成されている。屈曲部23はU字形の部分の内側による面接触によって導線21を挟持している。この状態で、図2(a)及び(b)の例と同様の加熱が行われる。
FIGS. 5 and 6 are views showing still another example of the metal plate used in the connection structure and the method for manufacturing the connection structure according to the embodiment. FIGS. 5A and 6A are perspective views, and FIGS. 5B and 6B are cross-sectional views. In the example shown in FIGS. 5A and 5B, the
図6(a)及び図6(b)に示す例では、短冊状に形成された金属板32の屈曲部33は、金属板32を三箇所33a〜33cにおいて折り曲げて形成されている。具体的には、屈曲部33は、金属板32の端面から最も離れた折り曲げ箇所33aを鋭角に折り曲げ、金属板32の端面に最も近い折り曲げ箇所33cを折り曲げ箇所33aとは逆の方向に折り曲げ、折り曲げ箇所33aと折り曲げ箇所33cとの間の折り曲げ箇所33bを折り曲げ箇所33aと同じ方向に直角に折り曲げて形成されている。このため、図6(a)及び(b)に示す例によれば、導線31は、金属板32の端部に形成された屈曲部33によって包み込まれるので、図1〜図5に示したどの例よりも強固に保持されることとなる。この状態で、図2(a)及び(b)の例と同様の加熱が行われる。
In the example shown in FIGS. 6A and 6B, the
また、図2の例では、屈曲部3の導線1に接触していない面への加熱は、アーク溶接によって行っているが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。アーク溶接以外の加熱方法としては、ガス溶接、電子ビーム溶接、レーザ溶接、プラズマ溶接、高周波溶接、摩擦溶接、超音波溶接等が挙げられる。
In addition, in the example of FIG. 2, the heating of the surface of the bent portion 3 that is not in contact with the
但し、小型で精密な対象に対して行うことができ、コストが低く、又確実に行える点からは、アーク溶接やレーザ溶接が好ましいと言える。更に、このうち、レーザ溶接に比べて位置精度に裕度があるアーク溶接が、特に好ましいと言える。 However, arc welding and laser welding can be said to be preferable because they can be performed on small and precise objects, are low in cost, and can be performed reliably. Further, among these, arc welding, which has a margin in positional accuracy as compared with laser welding, can be said to be particularly preferable.
また、アーク溶接によって加熱する場合の好ましい溶接条件としては、溶接電流が10A〜30A、溶接時間が60ms〜100ms、アーク距離が1mm〜3mmに設定された条件が挙げられる。 Preferred welding conditions for heating by arc welding include conditions in which the welding current is set to 10 A to 30 A, the welding time is set to 60 ms to 100 ms, and the arc distance is set to 1 mm to 3 mm.
なお、本実施の形態の結線構造及び結線構造の製造方法の用途としては、放電ランプに代表されるランプが挙げられ、特に電球形蛍光ランプのような電子回路組み込み形のランプが好ましい例として挙げられる。また、本実施の形態の結線構造及び結線構造の製造方法は、高温多湿の環境において信頼性の低いロウ付け、ハンダ付け、カシメ等による結線構造及び結線方法が用いられている場合に、これらの代わりに問題なく適用できる。 Examples of the application of the connection structure and the method of manufacturing the connection structure according to the present embodiment include lamps represented by discharge lamps, and particularly preferred are lamps with built-in electronic circuits such as bulb-type fluorescent lamps. Can be Further, the connection structure and the method of manufacturing the connection structure of the present embodiment, when the connection structure and the connection method by low reliability brazing, soldering, caulking, etc. are used in a high-temperature and high-humidity environment, Instead it can be applied without problems.
次に、本実施の形態にかかるランプ及びランプの製造方法について、図7〜図8を用いて説明する。図7は実施の形態にかかるランプを示す斜視図である。なお、図7に示すランプは、低圧水銀蒸気放電ランプであり、一般にコンパクト形蛍光ランプと呼ばれるものである。また、図7に示すランプは、図1に示した結線構造の適用例である。 Next, a lamp and a method of manufacturing the lamp according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a perspective view showing the lamp according to the embodiment. The lamp shown in FIG. 7 is a low-pressure mercury vapor discharge lamp, which is generally called a compact fluorescent lamp. The lamp shown in FIG. 7 is an application example of the connection structure shown in FIG.
図7に示すように、本実施の形態にかかるランプは、略円形の断面形状を備えたガラス管47a及び47bと、ガラス管47a及び47bの一方の端部に接合され、且つ、略楕円柱状に形成された口金45とを備えている。ガラス管47aにはリード線41a及び41bが取り付けられ、ガラス管47bにはリード線41c及び41dが取り付けられている。
As shown in FIG. 7, the lamp according to the present embodiment has
図7の例では、リード線41a〜41dは、炭素原子を多く含む鉄合金によって形成されており、その直径は0.5mmである。リード線41a及び41bはガラス管47aに封入されたフィラメント(図示せず)にそれぞれ接続されており、リード線41c及び41dはガラス管47bに封入されたフィラメント(図示せず)にそれぞれ接続されている。ガラス管47aとガラス管47bとは、ブリッジ接合(図示せず)等によって連結されている。
In the example of FIG. 7, the
また、図7に示すように、口金45には、照明器具のソケットから給電を受ける4本の電力供給用の端子43a〜43dと、金属板42a〜42dとが設けられている。金属板42a〜42dは、各電力供給用の端子43a〜43dを、対応するリード線41a〜41dに電気的に接続する。電力供給用の端子43a〜43dはピン状に形成されており、電力供給用の端子の基部50に取り付けられている。
As shown in FIG. 7, the
図7の例では、金属板42a〜42dは、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められない金属材料、例えばリン青銅によって形成されており、その厚みは0.3mmである。口金45は、ガラス管47a及び47bの端部を収納する凹部(図示せず)が形成された収納部46aと、収納部46aの凹部が形成された側の反対側に取り付けられる遮蔽部46bとを備えている。遮蔽部46bは、その断面形状が収納部46aの断面形状と整合するように略楕円形状に形成されている。
In the example of FIG. 7, the
ガラス管47a及び47bは、収納部46aの凹部に接着材によって接合されている。ガラス管47aに取り付けられたリード線41a及び41bは、先端がL字形に折り曲げられた状態で、収納部46aに形成された開口部48aへと引き出される。また、同様に、ガラス管47bに取り付けられたリード線41c及び41dも、先端がL字形に折り曲げられた状態で、収納部46aに形成された開口部48bへと引き出される。
The
また、図7の例では、金属板42aは電力供給用の端子43aとリード線41aとを接続し、金属板42bは電力供給用の端子43bとリード線41bとを接続する。金属板42cは電力供給用の端子43cとリード線41cとを接続し、金属板42dは電力供給用の端子43dとリード線41dとを接続している。
In the example of FIG. 7, the
金属板42a〜42dのうち、金属板42a及び42dは2分割で構成されている。金属板42aの分割された一方と他方との間には、ガラス管47aの温度の上昇を制限する温度制限素子44aが接続されている。同様に、金属板42dの分割された一方と他方との間にも、ガラス管47bの温度の上昇を制限する温度制限素子44bが接続されている。温度制限素子44a及び44bは、温度ヒューズであり、ランプの寿命末期時に稀に発生することがある過剰加熱現象を防ぐために設けられている。
Among the
更に、図7の例では、遮蔽部46bには、電力供給用の端子43a〜43d及びその基部50を露出させる開口部49が形成されている。また、収納部46aは、金属板42a〜42dを予め配置しておいた成形金型を用いた射出成形(インサート成形)によって成形されており、金属板42a〜42dは収納部46aに埋め込まれている。射出成形は、少なくとも金属板42a〜42dにおけるリード線41a〜41dと結線される端部が、収納部46aの凹部が形成された側の反対側に露出するように行われている。
Further, in the example of FIG. 7, an
このようにして構成された本実施の形態の放電ランプにおいて、各金属板42a〜42dと対応するリード線41a〜41dとの結線は、図7に示すように、上述の図1に示した導線1と金属板2との結線と同様に行われている。つまり、各金属板42a〜42dの端部は、対応するリード線41a〜41dの一部分を取り囲み、取り囲んだリード線の一部分に融着している。
In the discharge lamp of the present embodiment thus configured, the connection between each of the
また、上述したように、金属板42a〜42dにおけるリード線41a〜41dと結線される端部は、収納部46aの凹部が形成された側の反対側に露出しており、更に、上述したようにリード線41a〜41dは収納部46aの凹部が形成された側の反対側へと引き出されている。よって、金属板42a〜42dの端部におけるリード線41a〜41dに融着された部分も、収納部46aの凹部が形成された側の反対側に露出することになる。
Further, as described above, the ends of the
但し、図7の例では、金属板42a〜42dの端部におけるリード線41a〜41dに融着された部分や、金属板42a〜42dは、遮蔽部46bによって遮蔽されるため、外部から絶縁されることとなる。
However, in the example of FIG. 7, the portions fused to the
図7に示すランプは、図8に示すランプの製造方法を用いることで作製できる。図8は、実施の形態にかかるランプ用口金及びランプの製造方法を示す斜視図であり、図8(a)〜図8(c)は一連の主な工程を示している。なお、図8に示すランプの製造方法は、図2に示した結線構造の製造方法を適用した例である。 The lamp shown in FIG. 7 can be manufactured by using the method for manufacturing a lamp shown in FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a method for manufacturing a lamp base and a lamp according to the embodiment, and FIGS. 8A to 8C show a series of main steps. The method for manufacturing the lamp shown in FIG. 8 is an example in which the method for manufacturing the connection structure shown in FIG. 2 is applied.
先ず、図8(a)に示すように、金属板42a〜42dが設けられた収納部46aを用意し、金属板42a〜42dの端部に、上述した図2(a)及び(b)と同様に、リード線41a〜41d(図7参照)の挟み込みが可能な屈曲部40a〜40dを形成する。
First, as shown in FIG. 8A, a
なお、図8(a)の例では、金属板42a〜42dに屈曲部40a〜40dを形成した後、屈曲部40a〜40dが形成された金属板42a〜42dを成形金型に予め配置して射出成形を行うことによって、収納部46aを作製している。
In the example of FIG. 8A, after the
図8の例では、屈曲部40a〜40dは図2で示した例と同様に、断面がコの字形となるように形成されているが、これに限定されるものではない。屈曲部40a〜40dは、図4〜図6に示したものであっても良い。
In the example of FIG. 8, the
次に、図8(b)に示すように、各屈曲部40a〜40dの内側に、それぞれに対応するリード線41a〜41dを挟み込む。具体的には、先ず、ガラス管47aに取り付けられたリード線41a及び41bを、収納部46aに形成された開口部48aに通し、リード線41aを屈曲部40aの内側によって挟み込み、リード線41bを屈曲部40bの内側によって挟み込む。また、同様に、ガラス管47bに取り付けられたリード線41c及び41dを、収納部46aに形成された開口48bに通し、リード線41cを屈曲部40cの内側によって挟み込み、リード線41dを屈曲部40dの内側によって挟み込む。その後、収納部46aの凹部(図示せず)に、ガラス管47a及び47bの一方の端部を接着剤によって接合する。
Next, as shown in FIG. 8B, the
次いで、図8(c)に示すように、各屈曲部40a〜40dのリード線41a〜41dに接触していない面、即ち、各屈曲部40a〜40dの外側の面から加熱を行う。図8の例でも、加熱は、上述した図2(c)の例と同様に、金属板42a〜42dをアースした状態で、屈曲部40a〜40dを母材とするTIG溶接によって行われている。また、このときの溶接電流は30A、溶接時間は0.1秒に設定されている。
Next, as shown in FIG. 8C, heating is performed from the surface of each of the
その後、図7で示した遮蔽部46bを取り付けることにより、放電ランプが完成する。なお、温度制限素子44aの導線(図示せず)と金属板42aとの結線や、温度制限素子44bの導線(図示せず)と金属板42dとの結線も、上述した図2(a)〜(b)又は図8(a)〜(c)に準じて行うことができる。
Thereafter, the discharge lamp is completed by attaching the shielding
このように、本実施の形態のランプ及びランプの製造方法によれば、リード線41a〜41dとそれぞれに対応する金属板42a〜42dとを、安定した溶接形状及び溶接強度で、確実かつ強固に結線することができる。また、リード線41a〜41dからの煤の発生が抑制され、意図しない通電やトラッキングが生じるのを抑制できるため、故障が少なく、安定して動作するランプを提供することができる。
As described above, according to the lamp and the method for manufacturing the lamp of the present embodiment, the
本発明の結線構造及び結線構造の製造方法によれば、溶接箇所の仕上り形状を安定化でき、更に、溶接箇所における煤の発生の抑制を図ることができる。このため、溶接強度のバラつきを抑制でき、更に安全な電気的接続を得ることができる。また、本発明の結線構造及び結線構造の製造方法は、放電ランプに代表されるランプ、その他の電気的接続が要求される機器や装置、これらの製造方法に適用でき、これらの安全性及び品質の向上に貢献できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the connection structure of this invention and the manufacturing method of a connection structure, the finished shape of a welding location can be stabilized, and also the generation | occurrence | production of soot in a welding location can be aimed at. For this reason, variation in welding strength can be suppressed, and more secure electrical connection can be obtained. In addition, the connection structure and the method for manufacturing the connection structure of the present invention can be applied to lamps represented by discharge lamps, other devices and devices that require electrical connection, and methods for manufacturing these devices. Can contribute to the improvement of
1、11、21、31 導線
2、12、22、32、42a〜42d 金属板
3、13、13a、13b、23、33、40a〜40d 屈曲部
14 スリット
33a〜33c 折り曲げ箇所
41a〜41d リード線
43a〜43d 電力供給用の端子
44a、44d 温度制限素子
45 放電ランプ用の口金
46a 収納部
46b 遮蔽部
47a、47b ガラス管
48a、48b、49 開口部
50 基部
1, 11, 21, 31
Claims (25)
前記金属板は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められない金属材料で形成されており、
前記金属板の端部は、前記導線の一部分の周囲を取り囲み、取り囲んだ前記導線の一部分に融着されていることを特徴とする結線構造。 A connection structure between a conductor and a metal plate,
The metal plate is formed of a metal material containing no carbon atoms by composition analysis by a combustion-infrared absorption method,
A connection structure, wherein an end of the metal plate surrounds a part of the conductive wire and is fused to a part of the surrounded conductive wire.
前記金属板が、前記ランプの電力供給用の端子と前記リード線とを接続する端子であって、前記ガラス管に接合された口金に設けられている請求項1記載の結線構造。 The lead wire is a lead wire attached to a glass tube constituting a lamp,
The connection structure according to claim 1, wherein the metal plate is a terminal for connecting a power supply terminal of the lamp and the lead wire, and is provided on a base joined to the glass tube.
(a)前記金属板の端部を屈曲させて、前記導線の挟み込みが可能な屈曲部を形成する工程と、
(b)前記屈曲部に前記導線を挟み込ませる工程と、
(c)前記屈曲部の前記導線に接触していない面から加熱を行って、前記屈曲部を前記導線に融着させる工程とを少なくとも有することを特徴とする結線構造の製造方法。 A method for producing a connection structure between a conductive wire and a metal plate formed of a metal material containing no carbon atoms by composition analysis by a combustion-infrared absorption method,
(A) a step of bending an end of the metal plate to form a bent portion capable of sandwiching the conductive wire;
(B) a step of sandwiching the conducting wire in the bent portion;
(C) heating the surface of the bent portion that is not in contact with the conductive wire to fuse the bent portion to the conductive wire.
前記金属板が、前記ランプの電力供給用の端子と前記リード線とを接続する端子であって、前記ガラス管に接合された口金に設けられている請求項7記載の結線構造の製造方法。 The lead wire is a lead wire attached to a glass tube constituting a lamp,
8. The method according to claim 7, wherein the metal plate is a terminal for connecting a power supply terminal of the lamp and the lead wire, and is provided on a base joined to the glass tube.
前記ガラス管には、リード線が取り付けられ、
前記口金には、電力供給用の端子と、前記電力供給用の端子を前記リード線に電気的に接続的するための、金属板とが取り付けられ、
前記金属板は、燃焼−赤外線吸収法による組成分析によって炭素原子の含有が認められない金属材料で形成されており、前記金属板の端部は、前記リード線の一部分の周囲を取り囲み、取り囲んだ前記リード線の一部分に融着されていることを特徴とするランプ。 A lamp having at least a glass tube and a base joined thereto,
A lead wire is attached to the glass tube,
A terminal for power supply, and a metal plate for electrically connecting the terminal for power supply to the lead wire are attached to the base,
The metal plate is formed of a metal material containing no carbon atoms by composition analysis by a combustion-infrared absorption method, and the end of the metal plate surrounds and surrounds a part of the lead wire. A lamp fused to a part of the lead wire.
前記金属板が、少なくともその端部が、前記収納部の前記凹部が形成された側の反対側に露出するように、前記収納部に取り付けられており、
前記金属板の端部の前記リード線に融着された部分が、前記遮蔽部によって外部から絶縁されている請求項14記載のランプ。 The base has a storage portion in which a concave portion for storing an end of the glass tube is formed, and a shielding portion attached to a side of the storage portion opposite to a side in which the concave portion is formed,
The metal plate is attached to the storage portion so that at least an end thereof is exposed on a side opposite to the side on which the concave portion of the storage portion is formed,
15. The lamp according to claim 14, wherein a portion of the end portion of the metal plate fused to the lead wire is insulated from the outside by the shielding portion.
(a)前記金属板の端部を屈曲させて、前記リード線の挟み込みが可能な屈曲部を形成する工程と、
(b)前記ガラス管を前記口金に接合する工程と、
(c)前記屈曲部に前記リード線を挟み込ませる工程と、
(d)前記屈曲部の前記リード線に接触していない面から加熱を行って、前記屈曲部を前記リード線に融着させる工程とを少なくとも有することを特徴とするランプの製造方法。 At least a power supply terminal and a base to which a metal plate connected to the power supply terminal is attached, and a glass tube to which a lead wire is attached, wherein the metal plate is formed by a combustion-infrared absorption method. A method for producing a lamp formed of a metal material containing no carbon atoms by composition analysis,
(A) a step of bending an end of the metal plate to form a bent portion capable of sandwiching the lead wire;
(B) joining the glass tube to the base;
(C) a step of sandwiching the lead wire in the bent portion;
(D) heating the surface of the bent portion that is not in contact with the lead wire to fuse the bent portion to the lead wire.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070605 |