JP2006019045A - 蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的簡単な構成によって一対の外部リード線同士の接触を抑制することが可能な蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供する。
【解決手段】 蛍光ランプＬ１は、環状バルブ１と、一対の内部リード線４，４を封着する封着部３Ｂが先端に設けられ、基端側が環状バルブの各端部に溶着される中空管状の基体３Ａ、封着部３Ｂから基体２Ａの内側空間の略中心軸に沿うように外方に突出された細管６、封着部３Ｂから細管６を挟んで略対向するように基体の内側空間を通って外方へ導出された一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗおよび基体が細管側に近接するように基体の一部を変形して形成された凹部３Ｄを有するステム３Ｌと、環状バルブ１の両端部に跨って取付けられた口金９とを具備している。ステム３Ｌの基体３Ａ内面側と細管６の外表面との最小間隙寸法が少なくとも外部リード線３Ｗ，３Ｗの線径以下となるように近接した凹部３Ｄが形成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、フィラメント電極が封装された環状バルブの外部リード線同士が不所望に電気接触することを防止した蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置に関する。

フィラメント電極が封装された環状バルブを有する従来の環形蛍光ランプは、ソケットへの装着性を高めるために口金がバルブ両端部の中心軸を略中心として回動するように取付けられている。しかし、この口金の回動に伴ってステム内で隣接する一対の外部リード線が張力によって変位し、一対の外部リード線同士が接触してフィラメント電極の予熱回路が短絡するおそれがあった。特に、従来よりも細径化された環状バルブではステムも細径化されることから一対の外部リード線同士が近接してステム内に配置されるために一対の外部リード線同士が接触しやすい。また、細径化された環状バルブでは、バルブ端部に形成される最冷部温度を確保するためにステムの長さ寸法を大きくすることがあるが、この場合にはステムが長くなると一対の外部リード線が変位可能な範囲が大きくなるので、一対の外部リード線同士が接触しやすくなっていた。

そこで、細径化された環状バルブを有する従来の蛍光ランプは、ステム内側面と細管との間隙にシリコーン樹脂等の絶縁体を注入することと一対の外部リード線同士が接触することを防止している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１１００９８号公報

上記特許文献１に記載されている従来の蛍光ランプは、ステムが細いためにステム内側面と細管との間隙が小さいのでシリコーン樹脂等の絶縁体を注入する作業が煩雑であった。また、注入量や注入位置のばらつきが生じやすいので所望の量および位置に正確に絶縁体を被着させるのが困難であり、歩留まりを低下させる要因となっていた。

また、シリコーン樹脂等の絶縁体を必要とするために、部品点数が多くなり、製品コストが上昇するという問題もあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、比較的簡単な構成によって一対の外部リード線同士が接触することを抑制することが可能な蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。

請求項１の蛍光ランプは、両端部が対向するように屈曲形成され、内面に蛍光体層が形成された環状バルブと；フィラメント電極を支持する一対の内部リード線を封着する封着部が先端に設けられ、基端側が環状バルブの各端部に溶着される中空管状の基体、封着部から基体の内側空間の略中心軸に沿うように外方に突出された細管、封着部から細管を挟んで略対向するように基体の内側空間を通って外方へ導出された一対の外部リード線および少なくとも外部リード線の線径以下の間隙を有して基体が細管側に近接するように基体の一部を変形して形成された凹部を有するステムと；一対の外部リード線が電気的に接続される接続端子を有し、環状バルブの両端部に跨って取付けられた口金と；

を具備していることを特徴とする。

環状バルブは、両端部が対向するように環状に屈曲形成される。なお、環状とは、同一平面状に放電路が形成されるバルブの形状を意味し、たとえば円環形、四角形、多角形など種々の形状になっていることを許容する。屈曲形成は、バルブ内面に蛍光体層を形成した後に曲げ加工を施すことが一般的であるが、これに限らない。バルブは、ガラスバルブの両端部をステム封止されている。

ステムは、フレアステムと称される封着部材であり、基端側が環状バルブの各端部に溶着される中空管状の基体を有している。この基体の先端にはフィラメント電極を支持する一対の内部リード線を封着する封着部が設けられている。

ステムには、封着部から基体の内側空間の略中心軸に沿って細管が外方に突出するように配設されている。なお、この細管は凹部が形成される少なくとも一方のステムに配設されていればよく、他方のステムに凹部が形成されていない場合にはこの他方のステムには細管が配設されていなくてもよい。

一対の外部リード線は、フィラメント電極を支持する一対の内部リード線とそれぞれ電気的に接続されており、封着部から細管を挟んで略対向するように基体の内側空間を通って外方へ導出されている。

ステムの基体には、ステムの内面側と細管の外表面との最小間隙寸法が少なくとも外部リード線の線径以下となるように近接した凹部が基体の一部を変形することで形成されている。なお、この凹部は一対の外部リード線同士の接触を防止する必要がある少なくとも一方のステムに形成されていればよく、他方のステムには一対の外部リード線同士の接触を防止する必要がない場合にはこの他方のステムには凹部を形成しなくてもよい。

口金は、一対の外部リード線が電気的に接続される接続端子が設けられており、環状バルブの両端部に跨って取付けられている。

請求項２は、請求項１記載の蛍光ランプにおいて、口金は、バルブ両端部の中心軸を略中心として回動するようにバルブ両端部に取付けられていることを特徴とする。

この口金は、ソケット等の接続器具への装着時に装着作業を容易にするためにバルブ両端部の中心軸を略中心として回動するように構成されたものである。

請求項３は、請求項１または２記載の蛍光ランプにおいて、ステム部の凹部は、細管を挟んで略対向する基体の位置に一対それぞれ形成されていることを特徴とする。

一対の外部リード線は、細管を挟んで略対向しているので、一対の外部リード線が互いに対向する方向と直交する方向に位置する細管の一面側および他面側のそれぞれに凹部を形成することで、確実に外部リード線同士の接触が防止される。

請求項４は、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプにおいて、ステム部の凹部と細管との間に形成された間隙の最小寸法は0.1〜0.4mmであることを特徴とする。

外部リード線の線径は、一般的に0.5mm以上であるため、凹部によって形成される間隙の最小寸法は、この線径よりも小さくすればよい。また間隙の最小寸法を0.1mm未満に設定すると、凹部形成時の寸法誤差によって凹部と細管とが接触してクラックが発生するおそれがある。このため、凹部と細管との間に形成された間隙の最適な最小寸法は0.1〜0.4mmとした。

請求項５の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプと；蛍光ランプを付勢する点灯装置と；を具備していることを特徴とする。

本発明において、「照明装置」とは、蛍光ランプの発光を何らかの目的で用いるあらゆる装置を含む広い概念である。また、照明装置は、家庭用の照明装置が好適であるが、これに限定されるものではなく、店舗用照明装置、オフィス用照明装置、屋外用照明装置などにも適応する。

請求項１の蛍光ランプによれば、ステムの基体にステムの内面側と細管の外表面との最小間隙寸法が少なくとも外部リード線の線径以下となるように近接した凹部が形成されているので、特別な部材を必要とすることなく、基体の一部を変形させる簡単な工程を付加するだけで一対の外部リード線同士の接触を確実に防止することが可能となる。

請求項２の蛍光ランプによれば、口金が、バルブ両端部の中心軸を略中心として回動するので、ソケット等の接続器具への装着時に装着作業が容易であり、かつ一対の外部リード線同士の接触を確実に防止することが可能となる。

請求項３の蛍光ランプによれば、一対の外部リード線が互いに対向する方向と直交する方向に位置する細管の一面側および他面側のそれぞれに凹部を形成することで、一対の外部リード線が細管の一面側および他面側のいずれの方向に変位しても確実に外部リード線同士の接触が防止される。

請求項４の蛍光ランプによれば、凹部によって形成される間隙の最小寸法を最適な範囲としたので、凹部と細管とが接触してクラックが発生するおそれを抑制し、かつ確実に外部リード線同士の接触が防止される。

請求項５の照明装置によれば、請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプの効果を奏する照明装置を提供することができる。

本発明の環形蛍光ランプの第１の実施の形態を図１ないし図５を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態である環形蛍光ランプＬ１の平面図、図２は図１のランプＬ１の要部（ガラス管バルブの端部近傍）を破断して示す断面平面図、図３は図１の環形蛍光ランプＬ１のステムを拡大して示す正面図、図４は図３のステムの側面図、図５は図３のステムの上面図である。

１はソーダライムガラス管からなる環状のバルブを模式的に示す概念図であり、寸法関係は実際のものと多少異なる。このバルブ１は外径Ｂｄが約16.5mm、肉厚が約1.1mm、環外径が約373mm、環内径が約340mm、定格ランプ電力が３４Ｗである。

このバルブ１の各端部には、鉛ガラス管製のフレアステム３Ｌ，３Ｓが取付けられている。このステム３Ｌ，３Ｓは、中空管状の基体３Ａを有し、この基体３Ａの先端にはフィラメント電極５を支持する一対の内部リード線４，４を封着する封着部３Ｂが設けられており、基体３Ａの基端側には環状バルブ１の各端部と溶着された溶着部２が形成されている。基体３Ａは、溶着部２を除いた中間部の外径が約8.0mm、肉厚が約1.0mmである。基体３Ａの内側空間には、封着部２から基体３Ａの略中心軸に沿って外方に突出された細管６が配設されている。ステム３Ｌ側の細管６は、蛍光ランプＬ１の製造時にバルブ１の排気管として使用されたものである。一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗは、その線形が約0.7mmであり、一対の内部リード線４，４と電気的に接続されている。一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗは、封着部３Ｂから導出されており、基体３Ａの内側空間で細管６を挟んで略対向するように配置され、基体３Ａの内側空間を通って外方へ導出されている。

ステム３Ｌの基体３Ａの略中央位置には、内側へ凹むように凹部３Ｄが形成されている。凹部３Ｄの内表面は、細管６の外表面に外部リード線３Ｗ，３Ｗの線径以下の間隙を有して近接している。この間隙の最小寸法は、本実施形態においては0.3mmである。ここで、外部リード線３Ｗ，３Ｗの線径は、約0.7mmであり、凹部３Ｄによって形成された間隙の最小寸法が0.3mmであるので、一対の外部リード線３Ｗ、３Ｗが変位した場合であっても、この間隙を乗り越えて両者が接触することを確実に防止することができる。なお、この間隙が0.1mm未満になると製造時に凹部３Ｄと細管６とが溶融接触することによってクラックが発生しやすくなるので、凹部３Ｄと細管６との間に形成される間隙の最適な最小寸法は0.1〜0.4mmである。

凹部３Ｄは、形成予定箇所をバーナー等で加熱軟化させ、この状態で治具を内側へ押し付けることで形成することが可能である。このとき、所望の肉厚の耐熱性スリーブを細管６に被せておけば、スリーブの肉厚分の間隙を形成することが可能である。

凹部３Ｄは、細管６を挟んで略対向する基体３Ａの位置に一対それぞれ形成されている。この凹部３Ｄが一対形成される方向は、一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗが細管を挟んで対向する方向と直交しているので、一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗが細管６の一面側および他面側のいずれに変位しても確実に外部リード線３Ｗ，３Ｗ同士の接触が防止される。この凹部３Ｄは、本実施形態では基体３Ａの高さＳｈが大きいステム３Ｌの基体３Ａのみに形成されているが、ステム３Ｓの基体３Ａに形成してもよい。

細管６は外径が約5.5mm、肉厚が約0.9mmである。ステム３Ｌ側の細管６は、溶着部２からバルブ１外に約5〜10mm突出しており、基端側は封止部３Ｂに封着されている。また、

ステム３Ｌ，３Ｓはその高さ寸法が異なる。すなわち、たとえば図２中、右方のステム３Ｌは、基体３Ａの高さＳｈ（封着部からステム管３１の頂部までの高さ。）が約27mm、マウントハイトＭｈ（封着部からコイル状フィラメントからなる放電電極５までの高さ。）が約37mmである。また、図左方のステム３Ｓは、基体３Ａの高さＳｈが約13mm、マウントハイトＭｈが約22mmである。このようにステム３Ｌの高さＳｈを大きくすることにより、ステム３Ｌの溶着部２は点灯時高温となるフィラメント電極５からの距離が大きくなってバルブ温度が局所的に低下することにより、溶着部２の近傍に所望温度の最冷部が形成されてランプの高温特性が向上する。

また、このバルブ１の内面にはたとえばアルミナ（Al₂O₃）微粒子からなる保護膜７と３波長形の希土類蛍光体や連続波長発光形のハロリン酸塩蛍光体からなる蛍光体膜８が形成されているとともに、このバルブ１内には放電維持媒体として水銀およびアルゴン（Ar）、クリプトン（Kr）、キセノン（Xe）などの希ガスが単独または混合ガスとして封入されている。

また、バルブ１の両端の封着部２，２間には、橋絡して口金９が取付けられている。この口金９には、電極に電気的に接続された図示しない４本の端子ピンが、バルブ１の中心側に傾いて突設されている。口金９は、ある程度の角度（±４５°程度）バルブ１の円周方向に回動可能にバルブ１の両端部２，２に取付けられている。この口金９の回動は、口金９をランプソケットに取付ける際に、端子金具同士の接続を容易にすること等のために設けられている。そして、口金９が円周方向に回動できるようにするために、一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗは、基体３Ａの内方において、ある程度の撓みを持たせている。

次に、本実施形態の作用について説明する。環形蛍光ランプ１をランプソケットへ取付けること等によって口金９が回動されると、バルブ１の一方の端部から導出している一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗも口金９の回動に応動してステム３Ｌの封着部３Ｂを支点として揺動する。特に、ステム３Ｌのステム高さＳｈは大きいため、一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗが揺動して変位する量が大きくなり、一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗが互いに接触しやすい。しかし、ステム３Ｌの基体３Ａには、ステム３Ｌの基体３Ａの内面側と細管６の外表面との最小間隙寸法が少なくとも外部リード線３Ｗ，３Ｗの線径以下となるように近接した凹部３Ｄが形成されているので、この間隙を乗り越えて両者が接触することが確実に防止される。

本実施形態の蛍光ランプＬ１は、基体３Ａの一部に凹部３Ｄを形成することで一対の外部リード線３Ｗ，３Ｗ同士の接触が確実に防止されるので、従来の蛍光ランプのようにステム内に被着するシリコーン樹脂のような特別な部材を必要とすることなく、基体３Ａの一部を変形させる簡単な工程を付加するだけで凹部３Ｄを形成することができるので、製造も容易である。

本発明の一実施形態である環形蛍光ランプＬ１の平面図。 図１のランプＬ１の要部（ガラス管バルブの端部近傍）を拡大して示す断面平面図。 図１の環形蛍光ランプＬ１のステムを拡大して示す正面図。 図３のステムの側面図。 図３のステムの上面図。

符号の説明

１…環状バルブ、３Ｌ，３Ｓ…ステム、３Ａ…基体、３Ｂ…封着部、３Ｄ…凹部、３Ｗ，３Ｗ…外部リード線、４，４…一対の内部リード線、５…フィラメント電極、あ８…蛍光体層、９…口金、Ｌ１…蛍光ランプ。

Claims (5)

1. 両端部が対向するように屈曲形成され、内面に蛍光体層が形成された環状バルブと；
   フィラメント電極を支持する一対の内部リード線を封着する封着部が先端に設けられ、基端側が環状バルブの各端部に溶着される中空管状の基体、封着部から基体の内側空間の略中心軸に沿うように外方に突出された細管、封着部から細管を挟んで略対向するように基体の内側空間を通って外方へ導出された一対の外部リード線および少なくとも外部リード線の線径以下の間隙を有して基体が細管側に近接するように基体の一部を変形して形成された凹部を有するステムと；
   一対の外部リード線が電気的に接続される接続端子を有し、環状バルブの両端部に跨って取付けられた口金と；
   を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
2. 口金は、バルブ両端部の中心軸を略中心として回動するようにバルブ両端部に取付けられていることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
3. ステム部の凹部は、細管を挟んで略対向する基体の位置に一対それぞれ形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ。
4. ステム部の凹部と細管との間に形成された間隙の最小寸法は0.1〜0.4mmであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ。
5. 照明装置本体と；
   照明装置本体に支持された請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプと；
   蛍光ランプを付勢する点灯装置と；
   を具備していることを特徴とする照明装置。

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