JP2006302522A - 電球型ヒータ、点灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な配線なしにワンタッチで電球型ヒータの着脱を可能としたことにより、高温の状態下にあっても電球型ヒータの着脱の安全性の向上を図る。
【解決手段】放射透過性の石英製のバルブ１２内に封装されたフィラメント１３に電力を供給させるために両端から封止端部１５１，１５２を介してそれぞれ外部にアウターリード線１８１，１８２を取り出す。封止端部１５１，１５２とアウターリード線１８１，１８２は、耐熱、絶縁性の口金１９１，１９２に遊嵌状態で支持する。口金１９１，１９２内でアウターリード線１８１，１８２と交差させた状態で、電気的に接続される導電性の金属製のピン端子２２１，２２２を取着する。ピン端子２２１，２２２は、ソケットに取付けたときに、弾性的に電気的に支持するとともに、被取付け部に絶縁を持たせることで、ワンタッチの着脱を可能とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、プリンタ定着用や暖房用等に組み込まれて使用される管型ヒータおよびこのヒータを用いた点灯装置に関する。

従来の電球型ヒータは、ヒータの両側の各封着部にその受け側となる点灯装置に取り付けるための金属端子や口金、リード線等が配置され、その金属端子や口金は、点灯装置に取り付けるために強度や耐熱性、絶縁性が必要となる。このために、必要に応じてヒータ封着部と口金とを固定するためにセメント等の接着剤を使用することが広く知られている。（例えば、特許文献１）
特開平１１−３１４８１号公報

上記した特許文献１の電球型ヒータは、点灯時の放射透過性バルブの表面温度が６００℃付近まで上昇するために、金属端子や口金、リード線は耐熱性が必要で、使用する部品選定にはさまざまな条件から適切な部品を選定しなければならず、点灯時にバルブの表面温度が約６００℃付近まで上昇することを考慮すると、金属端子や固定するためのネジ・ボルト類は熱膨張で外しにくくなるという問題があった。

この発明の目的は、ワンタッチで電球型ヒータの着脱を可能としたことにより、ヒータが高温の状態下にあっても安全性の向上とヒータの着脱を容易とした電球型ヒータおよびこれを用いた灯具装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、この発明の電球型ヒータは、放射透過性の石英製のバルブと該バルブ内に封装された耐火性金属の電気抵抗線により構成されたものにあって、前記電気抵抗線に電力を供給させるために両端から外部に取り出したアウターリード線を少なくとも遊嵌して支持する耐熱、絶縁性の口金と、前記口金内で前記アウターリード線と交差させた状態で、電気的に接続される導電性の金属製のピン端子と、前記ピン端子を弾性的に電気的に支持するとともに、絶縁された状態で被取付け部に取付けるソケットとを具備してなることを特徴とする。

この発明によれば、特別な配線なしにワンタッチで電球型ヒータの着脱を可能としたことにより、高温の状態下にあっても電球型ヒータの着脱の安全性の向上を図ることが可能となる。

以下、この発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１〜図５は、それぞれこの発明の電球型ヒータの第１の実施形態について説明するためのもので、図１は電球型ヒータの全体構成を示す構成図である。図２〜図５はそれぞれ図１の右側部分のについて示し、図２は図１の要部を拡大して示した構成図、図３は組み立てについて説明するための斜視図、図４は図３で組み立てられた状態について説明するための一部切り欠いた斜視図、図５はソケットとの結合について説明するための断面図である。

図１、図２において、１１はハロゲンランプであり、例えばプリンタの定着用や暖房用ヒータ等として多用される管型であり、放射透過性を有する石英ガラス製等のバルブ１２を有する。バルブ１２は、その内部に熱源の一例であるタングステンフィラメント１３を同心状に収容している。このフィラメント１３は、バルブ１２内で軸方向に複数配設されたアンカー１４…により、バルブ１２に対する同心状態が保持される。また、バルブ１２内には、アルゴン等の不活性ガスとともに、所容量のハロゲンガスを封入し、その軸方向両端部を直径方向に圧潰するピンチシールにより矩形扁平状の一対の封止端部１５１，１５２を形成する。これら封止端部１５１，１５２内にはバルブ１２と熱膨張率が近似の矩形箔状の例えばモリブデン（Ｍｏ）で形成された金属箔１６１，１６２をそれぞれ埋設している。

各金属箔１６１，１６２は、その内端部に、一対のインナーリード線１７１，１７２を介してフィラメント１３の軸方向両端を接続する一方、各外端部には、給電のための一対のアウターリード線１８１，１８２とをそれぞれ接続している。各アウターリード線１８１，１８２は、各封止端部１５１，１５２から気密に外部へ延出している。

ハロゲンランプ１１の両端は、封止端部１５１，１５２を覆うように耐熱で絶縁性の例えば碍子製の略直方体形状の口金１９１，１９２にそれぞれ遊嵌した状態で、口金１９１，１９２の開口部２０１，２０２に挿入される。アウターリード線１８１，１８２は、口金１９１，１９２にそれぞれ形成された挿入孔２１１，２１２から挿入された剛性を有する導電性ピン端子２２１，２２２とが交差する状態で結合される。ピン端子２２１，２２２の形状としては丸形や角形や平板が考えられる。

アウターリード線１８１，１８２とピン端子２２１，２２２は、図１の右側を拡大して示した図２に示すように、溶接部２３により結合される。この溶接部２３について図３とともに説明する。なお、図２、図３では図１の右側の部分について説明するが、左側の部分についても同様の構成をとっている。以降の図面の説明においても図１の右側の説明だけとし全体の説明は省略する。

図３において、まず、ハロゲンヒータ１１のアウターリード線１８２を、図中矢印Ａ方向に口金１９２の開口部２０２から挿入する。次いで口金１９２の開口部２０２からピン端子２２２を図中矢印Ｂ方向に挿入し、口金１９２内でアウターリード線１８２とを接触させた状態で交差させる。この状態で、口金１９２に形成された溶接孔３１から溶接機を用いてアウターリード線１８２とピン端子２２２とを図４に示すような溶接部２３を施す。

図５は、ピン端子２２２を着脱自在に取付けるための導電性の棒状金属製のソケット５１を示している。ソケット５１は、一端から長手方向に有底の取付け孔５２を穿設される。取付け孔５２内にはばね５３が挿入され支持される。ソケット５１の取付け孔５２から反対側の途中にはソケット５１の径小部５４を形成することで、段部５５が形成される。段部５５から取付け孔５２が形成された反対側の端面にはナット５６をねじ込むためのネジ部５７がソケット５１と一体的に形成される。

また、ソケット５１の径小部５４には、耐熱で絶縁性の例えば碍子で形成された円筒形状の第１および第２クランパ５８，５９が同軸的に遊嵌され、ナット５６を締め付けることで第１のクランパ５８と第２のクランパ５９の間に挟まれた被支持体６０にソケット５１を取着することができる。第１のクランパ５８と対向する側の第２のクランパ５９には環状の突起５９１が形成され、被支持体５６を位置決めしている。

ここで、ハロゲンランプ１１をソケット５１への取付けは、ソケット５１の取付け孔５２からハロゲンランプ１１と電気的に接続され、ハロゲンランプ１１と交差方向に突出されたピン端子２２２を挿入する。ピン端子２２２は、取付け孔５２内のばね５３に抗して更に挿入することで、ばね５３の付勢力で挿入後の状態を保持することができる。

ハロゲンランプ１１をソケット５１から取外すには、口金１９２を図中矢印Ｃ方向にばね５３の付勢力に抗して引き抜くことで可能となる。

この実施形態では、口金内で単にアウターリード線とを交差させてピン端子を溶接することで、被支持体に絶縁して支持されたソケットに、単なる抜き差しによる作業によってハロゲンランプの取付け、取外しが可能となる。また、口金とハロゲンランプが遊嵌状態で支持されていることからピン端子へのストレスを極力抑えることができる。

次に、図６〜図８を参照して、この発明の電球型ヒータの第２の実施形態について説明するが、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付してここでは異なる部分を中心に説明する。図６は図２に、図７は図３に、図８は図４にそれぞれ相当する図面である。

この実施形態は、アウターリード線１８２とピン端子２２２を直接接続せずに、中間接続材である導電性でフレキシブルな例えばニッケル製のリード線６１を介在させた。すなわち、リード線６１の一端はアウターリード線１８２と溶接部６２により、他端はピン端子２２２に溶接部６３によりそれぞれ接続する。

溶接部６２，６３は、図７および図８に示すように、予め溶接部６２でアウターリード線１８２とリード線６１の一端とを接続した状態で、図中矢印Ａ方向に遊嵌させ口金１９２の溶接孔３１からピン端子２２２とリード線６１の他端と溶接機を用い溶接された溶接部６３で接続する。

この実施形態では、アウターリード線とピン端子がフレキシブル性のあるリード線を介して接続されていることから、ハロゲンランプとソケットとのストレスをより解消させることが可能となる。

次に図９〜図１２を参照して、この発明の電球型ヒータの第３の実施形態について説明するが、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付してここでは異なる部分を中心に説明する。図９は図２に、図１０は図３に、図１１は図４に、図１２は図５にそれぞれ相当する図面である。

この実施形態は、口金１９２のピン端子２２２を挿入する挿入孔２１２が形成された同面に保持孔９１を形成し、この保持孔９１から剛性の保持ピン９２を挿入保持する。保持ピン９２は、アウターリード線１８２とリード線６１を接続した溶接部６２の下部に接触して配置したものである。

溶接部６２，６３は、図１０および図１１に示すように、予め溶接部６２でアウターリード線１８２とリード線６１の一端とを溶接による溶接部６２で接続した状態で図中矢印Ａ方向に遊嵌させる。

次いで口金１９２の開口部２０２からピン端子２２２を図中矢印Ｂ方向に挿入し、口金１９２内でアウターリード線１８２とを接触させた状態で交差させる。この状態で、口金１９２に形成された溶接孔３１から溶接機を用いてリード線６１とピン端子２２２とを溶接による溶接部６３で接続する。

さらに、剛性の保持ピン９２を保持孔９１に図中矢印Ｄ方向から挿入してアウターリード線１８２とリード線６１の溶接部６２の下部に接触して配置し、この状態で溶接孔３２から溶接機を用いてアウターリード線１８２、リード線６１、保持ピン９２とを溶接による溶接部６２で接続する。

この場合、溶接部６２に当接された保持ピン９２は、細い金属材料であり、アウターリード線１８２に負担をかけずにリード線６１を保持することができる。

また、口金１９２に形成された溶接孔３１と同一面に溶接孔３２を形成し、この溶接孔３２からアウターリード線１８２とリード線６１の溶接に加え、保持ピン９２も合わせて溶接することにより溶接部６２をより確実に接続することができる。

図１３は、この発明の灯具装置の一実施形態について説明するための構成図である。ハロゲンランプ１１は、器具本体をなす筐体１３１の内部にはミラー１３２および被支持体でもあるミラー１３２に取着された第１のクランパ５８内に配置されるソケット５１（片方は図示せず）が設けられ、このソケット５１にハロゲンランプ１１と電気的に接続され口金１９２（１９１は図示せず）に取着されたピン端子を圧入してハロゲンランプ１１を保持する。１３４は、筐体１３１の開放部を覆いハロゲンランプ１１を密閉させるための透光性のカバー部材である。また、１３５はカバー部材１３４を保護するための保護部材である。なお、カバー部材１３４は必ずしも必要ではなく、開放型の灯具装置であってもよい。

このようにカバー部材１３４で密閉された灯具装置は、ソケット５１に電力を供給することにより、ハロゲンランプ１１からの放射光が直接あるいはミラー１３２を介してカバー部材１３４から放出される。

ハロゲンランプ１１の交換は、口金１９２（１９１）を同時にソケット５１から離れる方向に引き抜くことにより口金１９２（１９１）を保持していたソケット５１から取外すことができる。

このように、特別な配線なしにワンタッチで電球型ヒータが灯具装置本体から着脱を可能としたことにより、電球型ヒータが高温の状態下にあっても安全性の向上を図ることができる。

この発明の電球型ヒータの第１の実施形態について説明するための構成図。 図１の要部について説明するための拡大構成図。 図２の組み立てについて説明するための斜視図。 図３で組み立てられた状態について説明するための一部切り欠いた斜視図。 電球型ヒータとソケットとの結合について説明するための断面図。 この発明の電球型ヒータの第２の実施形態について説明するための図２に相当する構成図。 図６の組み立てについて説明するための斜視図。 図７で組み立てられた状態について説明するための一部切り欠いた斜視図。 この発明の電球型ヒータの第３の実施形態について説明するための図２に相当する構成図。 図９の組み立てについて説明するための斜視図。 図１０で組み立てられた状態について説明するための一部切り欠いた斜視図。 電球型ヒータとソケットとの結合について説明するための断面図。 この発明の灯具装置の一実施形態について説明するための構成図。

符号の説明

１１ ハロゲンランプ
１２ バルブ
１３ フィラメント
１５１，１５２ 封止端部
１６１，１６２ 金属箔
１８１，１８２ アウターリード線
１９１，１９２ 口金
２０１，２０２ 開口部
２１１，２１２ 挿入孔
２２１，２２２ ピン端子
２３，６２，６３ 溶接部
５１ ソケット
５２ 取付け孔
５３ ばね
５６ ナット
５８ 第１のクランパ
５９ 第２のクランパ
６０ 被支持体
６１ リード線

Claims (3)

1. 放射透過性の石英製のバルブと該バルブ内に封装された耐火性金属の電気抵抗線により構成された電球型ヒータにおいて、
   前記電気抵抗線に電力を供給させるために両端から外部に取り出したアウターリード線を少なくとも遊嵌して支持する耐熱、絶縁性の口金と、
   前記口金内で前記アウターリード線と交差させた状態で、電気的に接続される導電性の金属製のピン端子と、
   前記ピン端子を弾性的に電気的に支持するとともに、絶縁された状態で被取付け部に取付けるソケットとを具備してなることを特徴とする電球型ヒータ。
2. 前記アウターリード線と前記ピン端子との電気的な接続は、フレキシブルな導電性部材を中間接続材として介在させてなることを特徴とする請求項１記載の電球型ヒータ。
3. 前記請求項１の電球型ヒータと、
   前記電球型ヒータを支持するとともに電力を給電させ、前記電球型ヒータからの光や熱を放射させる筐体とを具備したことを特徴とする灯具装置。

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