JP2005530315A - キャップ付電灯および低圧水銀蒸気放電灯 - Google Patents

Abstract

キャップ付電灯が、電気素子を収容する光透過性のランプ容器と、突設された接触ピン（４）が設けられたランプキャップとを有している。電流供給導線（５）を固定するために、接触ピン（４）に窪み部（１５）が形成されている。本発明によれば、窪み部（１５）は、電灯の製造中において電流供給導線（５）の強度を低下させるための強度低下個所（１６）と、接触ピン（４）内に電流供給導線（５）を固定するための固定個所（１８）とを含んでおり、強度低下個所（１６）と固定個所（１８）とは、実質的に互いに平行である。好ましくは、窪み部（１５）は、強度低下個所（１６）と固定個所（１８）との間に、強度低下個所（１６）および固定個所（１８）に比べて比較的幅の狭い狭窄個所（１７）を含んでいる。

Description

本発明は、電気素子を収容する光透過性のランプ容器と、長軸を有する突設された接触ピンが設けられたランプキャップであって、上記のランプ容器に固定されたランプキャップと、上記の電気素子および接触ピンに接続された電流供給導線と、電流供給導線を固定するために、上記の接触ピンに形成された窪み部とを備えた、キャップ付電灯に関するものである。

本発明はまた、そのようなキャップ付電灯を含む低圧水銀蒸気放電灯にも関するものである。

冒頭の段落で述べたような１つの電灯が、国際公開ＷＯ０１／６３６３８（ＰＨ−ＮＬ００００５６）に開示されている。この既知の電灯では、上記の窪み部は、電灯の製造中において接触ピンを変形させることにより、電流供給導線の強度を低下させる「挟み個所（ｐｉｎｃｈ）」すなわち強度低下個所を有している。この強度低下個所は、接触ピンに平行な長軸と、ある角度をなしている。加えて、窪み部は、接触ピン内に電流供給導線を固定するための固定個所を有している。

この既知のキャップ付電灯は低圧水銀蒸気放電灯であり、一般的にはランプキャップに２つの接触ピンを有する。低圧水銀蒸気放電灯では、水銀が、紫外（ＵＶ）光の（効率的な）発生のための最も重要な成分を構成する。ＵＶを他の波長、たとえば日焼け目的のＵＶ−ＢおよびＵＶ−Ａや、汎用的な照明目的の可視光放射に変換するために、放電容器の内壁が、発光材料を含む発光層によりコーティングされていてもよい。その場合、低圧水銀蒸気放電灯は、蛍光灯とも呼ばれる。別の形態では、発生させられた紫外光は、殺菌灯（ＵＶ−Ｃ）に使用され得る。これらの低圧水銀蒸気放電灯の放電容器は、一般的には、円形断面の管状であり、長尺状の形態とコンパクトな形態との両方を含む。

キャップ付電灯の窪み部形成の際には、窪み部の強度低下個所を作るための強度低下部と、窪み部の固定個所を作るための固定部とを有する、窪み形成具が用いられる。この窪み形成具は、接触ピンに対して、長軸と交差する方向に押し付けられ、それにより接触ピンが内向き方向へ変形させられる。

特に接触ピンに窪み部形成具を食い込ませて定位させる際、上記の強度低下部は、たとえば部分的または全体的な欠けによって、容易に損傷を受ける傾向がある。この欠けを生じる性質のために、望んだとおりの窪み部が接触ピンに形成されず、これにより、そのキャップ付電灯が、もはや顧客への出荷に足りるものでなくなってしまうこともある。

本発明の１つの目的は、冒頭の段落で述べたようなタイプのキャップ付電灯であって、上記の欠点が回避されたキャップ付電灯を提供することである。

本発明によれば、この目的のための冒頭の段落で述べたような種類の低圧水銀蒸気放電灯は、窪み部が、その電灯の製造中において電流供給導線の強度を低下させるための強度低下個所と、接触ピン内に電流供給導線を固定するための固定個所とを含んでおり、この窪み部の強度低下個所と固定個所とが、実質的に互いに平行であることを特徴とする。

接触ピンの窪み部は、電灯の製造過程において、接触ピンを内向き方向に変形させることによって形成される。既知のキャップ付電灯では、強度低下個所は、固定個所と約２５°から４５°の角度をなしており、強度低下個所の一部が、接触ピン内のより深い位置に入り込んでいるようにされている。このことは、窪み部形成具の強度低下部に加わる力が、固定部に加わる力に比べて、比較的高いことを意味する。窪み部の強度低下個所と固定個所との実質的に互いに平行な位置取りは、これらの加えられる力の違いを平衡させるように働く。

本発明に係るキャップ付電灯の１つの好ましい実施形態は、窪み部の強度低下個所と固定個所との間の部分が、強度低下個所および固定個所に比べて比較的幅の狭い狭窄個所を含んでいることを特徴とする。この狭窄個所は、固定中において変形させられた接触ピンの材料が、流れて逃げることを可能とする。このようにすると、窪み部形成時に導線に加わる力は、窪み部内における位置の関数として変化する。電流供給導線の太さは、窪み部中の狭窄個所の位置において、強度低下個所の位置および固定個所の位置における太さよりも太くなる。

強度低下個所と固定個所と狭窄個所との組合せは、共働的な効果を有する。強度低下個所は、接触ピンの窪み部形成時において、電流供給導線の強度を低下させ、固定個所は、電流供給導線の固定を実質的に弱めることなく、電流供給導線の端部が容易に引き離されることが可能となるように、電流供給導線を接触ピンに固定させる。加えて、狭窄個所は、固定作業中において、接触ピンの材料が流れて逃げることを可能にする。

固定作業中において窪み部形成具に加わる力を平衡させるため、上記の狭窄個所は、好ましくは、強度低下個所および固定個所も含む平面内に存在する。

窪み部の中ほどにある材料が容易に流れて逃げることを可能とするため、狭窄個所の幅は、強度低下個所の幅に比べて十分に小さくされるべきである。このため、本発明に係るキャップ付電灯の１つの好ましい実施形態は、狭窄個所の幅ｗ_ｎｐの、強度低下個所の幅ｗ_ｗｐに対する比が、以下の関係に従うことを特徴とする。

狭窄個所の幅は、狭すぎる幅とされるべきではない（ｗ_ｎｐ≧０．２×ｗ_ｗｐ）。そうしないと、窪み形成具の狭窄部が余りにも脆弱となって、窪み形成具の寿命が尽きるのを早める結果となってしまうためである。一方、狭窄個所の幅は、広すぎる幅とされるべきでもない（ｗ_ｎｐ≦０．５×ｗ_ｗｐ）。広すぎる幅とすると、固定作業中において、接触ピンの材料が流れて逃げることが妨げられるからである。

同様に、窪み部の中ほどにある材料が容易に流れて逃げることを可能とするため、狭窄個所の幅は、固定個所の幅に比べて十分に小さくされるべきである。このため、本発明に係るキャップ付電灯の１つの好ましい実施形態は、狭窄個所の幅ｗ_ｎｐの、固定個所の幅ｗ_ｆｐに対する比が、以下の関係に従うことを特徴とする。

本発明に係るキャップ付電灯の１つの好ましい実施形態は、窪み部内の強度低下個所の位置における電流供給導線の直径ｄ_ｉｎｄの、電流供給導線の直径ｄ_ｗに対する比が、以下の関係に従うことを特徴とする。

窪み部内の電流供給導線の直径は、小さすぎる直径とされるべきではない（ｄ_ｉｎｄ≧０．２×ｄ_ｗ）。そうしないと、電流供給導線が余りにも容易に破断する傾向が出てしまうためである。一方、窪み部内の電流供給導線の直径は、大きすぎる直径とされるべきでもない（ｄ_ｉｎｄ≦０．５×ｄ_ｗ）。大きすぎる直径とすると、強度の低下による所望の効果、すなわち、接触ピンから突き出た電流供給導線の端部に引っ張り力が加えられた際に、電流供給導線を破断させ、電流供給導線の余剰分を接触ピンから除去する効果が得られないためである。

本発明に係るキャップ付電灯の１つの好ましい実施形態は、接触ピン内において、電流供給導線が、ランプキャップから除去される限界である窪み部の境界を超えて延在していないことを特徴とする。キャップ付電灯の製造中において、窪み部形成具が、接触ピンに窪み部を付与する。接触ピンから突き出た電流供給導線の端部に引っ張り力が加えられた際に、電流供給導線が所定の位置で破断する程度に、電流供給導線は、その固定作業中において、強度低下個所の位置において強度低下させられる。電流供給導線に強度が低下させられた所定の部分を設けることにより、電流供給導線は、窪み部の境界付近において破断する。破断後は、電流供給導線は、もはや接触ピンから突き出していない。結果として、電流供給導線固定後において、接触ピンから突き出した電流供給導線の端部を切断および／または埋設する作業が、不必要となる。

強度低下個所と固定個所と狭窄個所との組合せは、共働的な効果を有する。一方では、挟み個所が、接触ピンの窪み部形成時において電流供給導線の強度を低下させ、他方では、押圧個所が、電流供給導線の固定を実質的に弱めることなく、電流供給導線の端部が容易に引き離されることが可能となるように、電流供給導線を接触ピンに固定させる。このため、固定領域における押圧個所の長さは、好ましくは、電流供給導線の端部が接触ピンから引っ張られても、電流供給導線が接触ピン内に固定されたままでいるような長さに選択される。

接触ピンは、１つのみの窪み部を有することが特に好ましい。こうすることにより、挟み個所および押圧個所を、単一の動作で付与することが可能となる。

本発明に従う施策は、本発明に係るキャップ付電灯を含み、ランプ容器が、水銀および希ガスが気密状態で充填された放電空間を封入しており、電気素子が、放電空間内の放電を維持するために放電空間内に配された電極を含むものである低圧水銀蒸気放電灯に、特に適している。

本発明のこれらおよびその他の側面は、以下に説明する実施形態を参照することにより明らかとなる。

添付の図は、単に概略的なものであり、正しい縮尺で描かれてはいない。特に明確さのために、いくつかの寸法は大きく誇張されている。図中では、可能な限りの個所において、類似の参照番号で類似の要素を示している。

図１は、電気素子２を収容する光透過性のランプ容器１を備えた、キャップ付電灯を概略的に示した図である。突設された接触ピン４が設けられたランプキャップ３が、ランプ容器１に固定されている。電流供給導線５は、電気素子２を接触ピン４に接続させている。接触ピン４には、接触ピン４内に電流供給導線５を固定するための窪み部１５が設けられている（図２Ａおよび２Ｂも参照）。このキャップ付電灯の１つの変更実施形態は、コンパクトな蛍光灯である。

図１に示した電灯は、それぞれ２つの接触ピン４が設けられた、２つの同一のランプキャップ３を備えており、それらのランプキャップはそれぞれ、各々の導線５により電気素子２に接続されている。図示のランプは、低圧水銀蒸気放電灯であり、ランプ容器１は、水銀および希ガスが気密状態で充填された放電空間９を封入している。好ましくは、ランプ容器１は、発光材料でコーティングされている（図１には図示せず）。放電空間９は、電気素子２として働く２つの電極であって、電灯を点灯させるためおよび放電空間９内の放電を維持するために、電流を通すことにより熱せられる２つの電極を収容している。

図２Ａは、図１に示された本発明に係るキャップ付電灯の詳細部分を、断面図で概略的に示した図である。また、図２Ｂは、図２Ａの接触ピンの概略的な側面図である。図２Ａ中の対象物が、図２Ａ中の長軸１１に関して９０°回転させられている。図２Ａおよび２Ｂは、特に、長軸１１を有し、電流供給導線５が固定された接触ピン４を示している。接触ピン４は、片側のみが内向き方向へ変形させられており、接触ピン４に窪み部１５が形成されている。図２Ｂから見て取れるように、窪み部は、空中ごままたは砂時計のような形状をしている。

窪み部１５は、電灯の製造中において電流供給導線５の強度を低下させるための強度低下個所１６と、接触ピン４内に電流供給導線５を固定するための固定個所１８とを含んでいる。窪み部１５の、実質的に平坦な強度低下個所１６と実質的に平坦な固定個所１８とは、実質的に互いに平行とされている。窪み部の強度低下個所と固定個所との、この実質的に互いに平行な位置取りのため、押圧中において、強度低下個所に加わる力と固定個所に加わる力とが平衡させられる。

好ましくは、窪み部１５の、強度低下個所１６と固定個所１８との間の部分には、強度低下個所１６および固定個所１８に比べて比較的幅の狭い狭窄個所１７が設けられている。この狭窄個所は、固定作業中において変形させられた接触ピンの材料が、流れて逃げることを可能とする。好ましくは、この狭窄個所１７は、強度低下個所１６および固定個所１８と同一の平面内に存在する。

好ましくは、窪み部内の強度低下個所の位置における電流供給導線の直径ｄ_ｉｎｄの、電流供給導線の直径ｄ_ｗに対する比（図２Ａ参照）は、以下の関係に従う。

窪み部１５の中ほどにある材料が容易に流れて逃げることを可能とするため、狭窄個所１７の幅ｗ_ｎｐは、強度低下個所１６の幅ｗ_ｗｐに比べて十分小さくされるべきである。好ましくは、ｗ_ｎｐのｗ_ｗｐに対する比（図２Ｂ参照）は、以下の関係に従う。

あるいは、狭窄個所の幅ｗ_ｎｐの固定個所の幅ｗ_ｆｐに対する比が、以下の関係に従う。

典型的なキャップ付ランプについては、狭窄個所の幅ｗ_ｎｐは０．２５から０．７５ｍｍの範囲内にあり、一方、強度低下個所および固定個所の幅は約１．０から１．５ｍｍの範囲内にある。

図３には、窪み部の相対的な深さｄ_ｐｒ／ｄ_ｃｐの関数として、引っ張り力Ｆ（単位Ｎ）が示されている。ここで、ｄ_ｐｒは窪み部１５の深さであり、ｄ_ｃｐは接触ピン４の変形させられていない部分の直径である（図２Ａ参照）。引っ張り力Ｆは、電流供給導線５の端部５１を、接触ピン４から引き離すために必要な力である。相対的な深さｄ_ｐｒ／ｄ_ｃｐを、ピン−挟み個所深さとも呼ぶ。図３では、以下の３種類の記号が使われている。

（ａ）白抜きの正方形：電流供給導線５の端部が切り取られた後、その電流供給導線５を接触ピン４内で動かすことができる。

（ｂ）黒塗りの三角形：接触ピンの変形により、電流供給導線５のランプ容器１に面した側において、電流供給導線５が分離する。

（ｃ）黒塗りの菱形：電流供給導線５の端部が破断し、接触ピン４から容易に外すことができる。

これとの関係で、図３において、大まかに以下の３つの範囲を区別できる。

（ａ）過小なピン−挟み個所深さ：ｄ_ｐｒ／ｄ_ｃｐ＜０．２。この上限未満のピン−挟み個所深さでは、電流供給導線５の端部が破断せず、代わりに電流供給導線５が接触ピン４内において動いてしまう。

（ｂ）過大なピン−挟み個所深さ：ｄ_ｐｒ／ｄ_ｃｐ＞０．４。この下限より大きなピン−挟み個所深さでは、電流供給導線５の端部は、接触ピン４から容易に外され得る。しかしながら、変形の際に、ランプ容器１に面した側において電流供給導線に形成される窪み部が深すぎる結果、ランプ側において電流供給導線５が分離してしまうかもしれない。

（ｃ）好ましいピン−挟み個所深さ：０．２≦ｄ_ｐｒ／ｄ_ｃｐ≦０．４。これらの下限および上限の間のピン−挟み個所深さでは、電流供給導線５の余分な端部が、容易に引き離され除去され得る。電流供給導線５の破断は、窪み１５が最大である点の付近において起こる。電流供給導線５は、窪み部１５に十分に固定され、ランプ容器１に面した側において引っ張られて緩まる危険性がない。

図３では、垂直に引かれた点線によって、ピン−挟み個所深さの特に好ましい範囲が示されている。この（ｉ）で示された範囲内では、ピン−挟み個所深さｄ_ｐｒ／ｄ_ｃｐは以下の関係を満たす。

当業者には、本発明の範囲内において多くのバリエーションが可能であることは明らかであろう。

本発明の保護範囲は、ここで挙げた例に限定されるものではない。本発明は、それぞれの新規な特徴および特徴の組合せにおいて体現される。特許請求の範囲中の参照符号は、特許請求の範囲による保護範囲を限定するものではない。「含む」または「備える」との動詞およびそれらの連結詞の使用は、請求項中に記載されたもの以外の要素の存在を排除するものではない。ある要素の前に置かれた「１つの」との語は、そのような要素が複数存在することを排除するものではない。

本発明に係るキャップ付電灯の側面図 本発明に係るキャップ付電灯の接触ピンの断面図 図２Ａの接触ピンの側面図 窪み部の相対的な深さ寸法の関数として、引っ張り力を示したグラフ

Claims (11)

1. 電気素子を収容する光透過性のランプ容器と、
   長軸を有する突設された接触ピンが設けられたランプキャップであって、前記ランプ容器に固定されたランプキャップと、
   前記電気素子および前記接触ピンに接続された電流供給導線と、
   前記電流供給導線を固定するために、前記接触ピンに形成された窪み部とを備えたキャップ付電灯であって、
   前記窪み部が、当該電灯の製造中において前記電流供給導線の強度を低下させるための強度低下個所と、前記接触ピン内に前記電流供給導線を固定するための固定個所とを含んでおり、
   前記窪み部の前記強度低下個所と前記固定個所とが、実質的に互いに平行であることを特徴とするキャップ付電灯。
2. 前記窪み部の前記強度低下個所と前記固定個所との間の部分が、前記強度低下個所および前記固定個所に比べて比較的幅の狭い狭窄個所を含んでいることを特徴とする請求項１記載のキャップ付電灯。
3. 前記狭窄個所が、前記強度低下個所および前記固定個所も含む平面内にあることを特徴とする請求項２記載のキャップ付電灯。
4. 前記狭窄個所の幅ｗ_ｎｐの、前記強度低下個所の幅ｗ_ｗｐに対する比が、
   

   

   という関係に従うことを特徴とする請求項２記載のキャップ付電灯。
5. 前記狭窄個所の幅ｗ_ｎｐの、前記固定個所の幅ｗ_ｆｐに対する比が、
   

   

   という関係に従うことを特徴とする請求項１または２記載のキャップ付電灯。
6. 前記窪み部内の前記強度低下個所の位置における前記電流供給導線の直径ｄ_ｉｎｄの、前記電流供給導線の直径ｄ_ｗに対する比が、
   

   

   という関係に従うことを特徴とする請求項１または２記載のキャップ付電灯。
7. 前記接触ピン内における前記電流供給導線の固定長さが、少なくとも０．７５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載のキャップ付電灯。
8. 前記接触ピン内において、前記電流供給導線が、前記ランプキャップから除去される限界である前記窪み部の境界を超えて延在していないことを特徴とする請求項１または２記載のキャップ付電灯。
9. 前記接触ピンが、１つのみの窪み部を有することを特徴とする請求項１または２記載のキャップ付電灯。
10. それぞれ２つの接触ピンが設けられた、２つのランプキャップを有することを特徴とする請求項１または２記載のキャップ付電灯。
11. 請求項１または２記載のキャップ付電灯を含み、
    前記ランプ容器が、水銀および希ガスが気密状態で充填された放電空間を封入しており、
    前記電気素子が、前記放電空間内の放電を維持するために該放電空間内に配された電極を含むものであることを特徴とする低圧水銀蒸気放電灯。

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