JP2007522606A5

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Publication number: JP2007522606A5
Application number: JP2006522223A
Authority: JP
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2010-03-18

Description

片口金形ランプ

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の片口金形ランプに関する。ここでは特に高圧放電ランプ、有利にはメタルハライドランプであり、またハロゲン白熱ランプである。ここでは多くの場合縦長の、特にセラミック製の放電容器がランプバルブとして使用される。

従来技術
ドイツ連邦共和国特許第４３１７２５２号明細書から、３つのバルブから構成された片口金形ランプが公知である。このランプはセラミックのアダプタを備えており、アダプタは口金ねじ込み部に取り付けられている。カバーバルブと外側バルブとの間に雰囲気圧が作用する。

欧州特許第１１０９１９９号明細書には、片口金形の高圧ランプが記載されており、ここでは外側バルブがリフレクタによって包囲されている。口金は、クリンプによって直接的にリフレクタネックに固定されている。この場合の欠点によれば、リフレクタのネックの寸法は口金の標準寸法に適合させる必要がある。

ドイツ連邦共和国特許公開第１９９１４３０８号明細書には、圧接式切断コンタクトが記載されており、コンタクトは少なくとも１つの切断エレメントとばねエレメントとを備えている。

発明の開示
したがって本発明の課題は、請求項１の上位概念に述べたような片口金形ランプを改良して、組立の簡単で、かつ製造の自動化にとって良好であるものを提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載した構成手段を有する装置によって解決される。特に有利な実施形態は、従属請求項に記載した。

本発明による片口金形のランプは、真空密に封止された内側容器、特に白熱ランプのランプバルブまたは縦長の放電容器を備えており、場合によっては、放電容器はさらに外側バルブに収容されている。内側容器はさらにカバー部分によって包囲されている。有利には、内側容器は、外側バルブを備えた放電容器としての構成ユニットである。特に有利には、内側容器は、たとえば一般照明用の、特にメタルハライドランプのためのセラミック製の放電容器である。この場合電気的な接続部を有する口金は、一方では内側容器を支持し、また他方ではカバー部分を支持する。電気的な接続部は、通常給電部と接続されており、給電部は、内側容器の内側で発光手段に対する電気的なコンタクトを形成し、たとえば発光手段は、白熱ランプの発光体または電極によって実現されている。ここでは外側電極を使用することもでき、また電極の設けられていない構造も可能であり、これらは本発明を制限するものではない。セラミック製の放電容器の代わりに、石英ガラスまたは硬質ガラスから成る放電容器を使用することもできる。内側容器の一部としての外側バルブは、必要不可欠ではないが、所望されるものである。

本発明によれば、以下の構成の組み合わせが用いられるので、手間のかかるフレーム組付や、口金接合材の溶解または加熱のような熱間プロセスが省略される。
ａ）口金が、絶縁材料から製作されたインシュレータを備えており、インシュレータが、カラーによって包囲された、軸方向に向けられた中央の開口を備えており、開口に、内側容器が接合剤を用いずに収容されている構成、
ｂ）インシュレータが、カバー部分の接合剤のない保持を実現する手段、特に半径方向で突出するセグメント、特に口金に属する上位平坦部および下位平坦部を備えた円形のセグメントである手段を備えている構成、
ｃ）カバー部分が、口金側で特に円形の開口を有しており、かつインシュレータに固定するための手段を備えており、固定手段が、インシュレータの保持手段と協働し、かつ特に口金に関する下位コンタクト面および上位コンタクト面を有する、半径方向で突出する縁部または縁部区分であり、この場合縁部または縁部区分の下位のコンタクト面が、インシュレータにおける半径方向で突出するセグメントの上位平坦部と協働する構成、
ｄ）カバー部分が、前記ｂ）およびｃ）から成る構成を用い、かつ接合剤を使用しない機械的な保持機構によって口金に固定されている構成。

特に第１の実施形態では、インシュレータの下位平坦部と少なくとも縁部の上位コンタクト面との間の間隔をクランプ部分がブリッジして保持することによって、カバー部分がセグメントによってインシュレータに固定されている。

選択的に第２の実施形態では、カバー部分が、組み込まれたクランプ機能を有しており、この場合インシュレータの上位部分におけるカバー部分の保持がカラーに沿って実現され、たとえばクリンプによって実現される。

口金は、インシュレータの他に、一般的な、ソケットに向いた部分を備えており、たとえば口金ねじ込み付加部またはバヨネット口金付加部またはＧＵ−口金である。

有利には内側容器、つまりたとえばランプバルブ、放電容器を備えた外側バルブ、または外側バルブの設けられていない場合放電容器が、ばねクリップによって、中央の開口に保持されている。この技術原理については公知であり、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８５６８７１号明細書を参照されたい。

特に半径方向で突出するセグメントを使用する場合、カバー部分の縁部と、インシュレータのセグメントとが、協働して作用する相対回動防止機構を備えている。

カバー部分を保持するための簡単、確実かつ経済的な構成によれば、クランプ部分が、周にわたって分配されたクランプまたは周に沿って延びるクランプストリップから成っている。特にクランプストリップは、金属またはプラスチックから製作された変形可能なリングであるので、先ずクランプストリップは予め折り曲げた部分で下位平坦部に当接され、次いで突出するセグメントを越えてストッパまで引き上げられることによって、極めて簡単な保持が実現される。カバー部分が装着されると、直ちにクランプストリップ（有利にはアルミニウムから成るリングである）は、機械的に、突出するセグメントに沿って上位のコンタクト面まで成形される。上位コンタクト面を取り囲むように折り曲げることによって、カバー部分の縁部は固定される。

有利にはクランプ部分と、カバー部分の縁部の上位コンタクト面との間に、緩衝手段が取り付けられている。緩衝手段は、特にたとえばエラストマから成るある種のＯリングである。これによってカバー部分の材料、有利にはガラスまたはアルミニウムは、成形プロセスの間、損傷から保護される。別の利点によれば、これによってランプの耐用期間にわたって、カバー部分とセグメントとの間の接続力が遊びなく維持される。緩衝リングに基づいて、クランプ部分の応力はリスクなく高めることができ、ひいては接続部はより確実に形成することができる。

原則として、ランプバルブから給電部がガイドされており、給電部は口金の電気的な接続部と接続されている。特にフレキシブルで能率的な構成によれば、電気的な接続部と給電部との間の接続のために、クランプ接続が用いられ、このことはたとえばドイツ連邦共和国特許公開第１９９１４３０８号明細書から公知である。

原則として、口金は、追加的にソケットに向いた部分を備えており、この部分は、少なくとも部分的に、公知のように、クリンプによってインシュレータと接続されている。この部分はたとえば一般的なねじ山を備えたねじ込み部分またはバヨネット口金のピンなどを備えている。

カバー部分は、たとえば閉鎖された部分、たとえば真空密には封止されない別の外側バルブであるか、またはリフレクタ輪郭を有する球冠体である。

典型的な適用例は、場合によっては不活性点火ガス、有利には希ガスを含有する、水銀成分で充填されているかまたはされていないメタルハライドランプである。

実施例の説明
次に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。

図１および図２には、メタルハライドランプ１をそれぞれ９０°回動した位置で示した。両側で封止されたセラミック製の放電容器２は、縦長にランプ軸線Ａ上に配置されている。放電容器２は外側バルブ３によって取り囲まれており、外側バルブ３は両側で圧搾されていて、かつ硬質ガラスから製作されている。両方の構成部材２，３は相俟って内側容器２，３を成す。長短の導入線５，６を備えたフレーム４は、外側バルブ３内で放電容器２を保持する。放電容器の内側に設けられた電極７は、引込線８を介して導入線５，６と接続されている。導入線５，６は、外側バルブ３を封止する圧搾部９の領域で外側の給電部１０と接続されている。外側バルブの圧搾部９は、セラミックから成るインシュレータ（Sockelstein）１２の、圧搾部に適合する開口１１に嵌め込まれていて、かつそこでメタルクリップ３４によって保持されている。口金は、インシュレータ１２とねじ込み部分１９とから成っている。開口１１は中央のカラー部分１３によって包囲されている。カラー部分１３は、半径方向で突出するディスク状セグメント１５の上位平坦部１４の形成する平面から突出している。さらにセグメント１５は、側壁１６と下位平坦部１７とを備えている。セグメント１５はネック部分１８に載設しており、ネック部分１８は、ソケットに対応配置された部分、ここではねじ山を備えたねじ込み部分１９を保持する。ねじ込み部分１９はクリンプ部分２０によってネック部分１８に固定されている。ネック部分１８は内側で中空であり、この場合給電部１０は、ネック部分の中空室２３に設けられたクランプ接続部としての圧接式切断接続部（Klemm-Schneid-Verbindung）２２を介して、口金の電気的な接続部２１と接続されている。これに類似する別の機械的な接続技術または一般的な溶接接続も適している。

比較的大きな間隔を有して外側バルブ３を包囲するカバーバルブ２４は、口金側に開口２５を備えており、開口２５は、円筒形であり、かつ直径でセグメント１５の外径に適合されている。形状および寸法で互いに適合された両構成部分の間に、緩衝部２６（図３に波線で示した）を挿入することができ、緩衝部２６はシリコーンパッキンであってよい。

カバーバルブ２４（図３参照）は、開口２５で、半径方向で突出する縁部２７を備えている。縁部２７は扁平な下位コンタクト面２８を備えており、下位コンタクト面２８は、インシュレータのセグメントの上位平坦部１４に適合されている。上位平坦部は凸部を備えており、凸部は、上位の平坦部１４の、カバーバルブに対する間隔を形成する。さらに縁部２７は狭幅な上位コンタクト面２９を備えており、上位コンタクト面２９は、下位コンタクト面２８に対して平行に形成されているか、またはこれに対して斜めに方向付けされている。上位コンタクト面２９にエラストマリング３０が着座しており、エラストマリング３０はたとえばヴィトン（Ｖｉｔｏｎ^（Ｒ））から成っている。

図３には、クランプ部分の取り付けられるまえの状態で、縁部領域を拡大図で示した。アルミニウムストリップ３１から成るクランプリングが図示されており、アルミニウムストリップ３１の下位縁部３２は既に折り曲げられているので、アルミニウムストリップは、セグメントの、ストッパとして作用する下位平坦部１７まで上方に摺動されている。当初は真っ直ぐに方向付けされた上位縁部３３があとで力作用下によって丸み付けられることによってクランプ作用が得られるので、上位縁部３３はエラストマリング３０に乗り上げる（図４参照）。接続力に基づいて、カバーバルブ２４は、リング３０の変形を及ぼす応力を有するエラストマリング３０を介して、縁部２７の上位コンタクト面２９に押し付けられる。

図５には、インシュレータ１２内で外側バルブ３を保持するためのメタルクリップ３４の２つの実施例を示した。図５のａに示した第１実施例では、メタルクリップ３４は、Ｕ字形に成形されていて、かつ真っ直ぐなベース部分３５と２つの側壁３６とを備えている。側壁３６は、外向きの、切妻を有する「Ｖ」字形状の屋根形の湾曲部３７を備えている。側壁の自由端部３８も外向きに突出している。第２実施例を示した図５のｂには、相前後して設けられた屋根形のそれぞれ２つの湾曲部３７（その他の構造は図５のａに示した実施例と同じ）が斜視図で示されている。

図６には、クランプストリップの３つの実施例を示した。第１実施例を示した図６のａには、図３もしくは図４に関して記載したアルミニウムリング３１が単独で、縁曲げまえの状態で示されている。アルミニウムリング３１は、図７のａに示したカバーバルブと協働する。

第２実施例を示した図６のｂには、アルミニウムリング３９が示されており、アルミニウムリング３９の上位縁部４０にはスリットが設けられているので、縁部４０は比較的簡単に折り曲げることができる。縁部４０に設けられた切欠４１は、カバーバルブの縁部４３に設けられた適当な節状突起４２に適合（図７のｂ参照）し、切欠４１および節状突起４２は相俟って回動防止手段を成す。この場合アルミニウムリング３９の下位開口は円形に形成してはならない。

図６のｃに示した第３実施例のアルミニウムリング４５では、カバーバルブ（図７のｃ）に属する縁部４４は際立った構成を有していない。アルミニウムリング４５自体は、内向きに押圧作用を及ぼすばねエレメント４６ａを有する、斜め外向きに突出するエプロン（Schuerze）４６を備えている。この実施例では、インシュレータに対するカバーバルブの回動防止手段は、カバーバルブに設けられた、内向きに成形された凸部５０（図７のｃ参照）と、インシュレータに設けられた適当な凹部５１（図９参照）とによって達成される。これによって相対回動防止手段が確保される。

この場合以下のようにして製作が行われる。エプロンの取付原理は、スナップ式のロックにおける取付原理と同様である。取付手順は以下のステップを有している。
Ａ）管体に、エプロンに適合するエプロン幾何学形状を成形し、スリットを設け、管体を片側で開放したままにし、
Ｂ）管体をエプロンでガラス−外側バルブに沿って差し込み、それも係止するまで差し込み、
Ｃ）管体と外側バルブとをセラミック（インシュレータ）に沿って摺動させ、
Ｄ）適当な保持装置を用いて、リングを介して、外側バルブをセラミックに押し付け、次いでセラミックに沿って縁曲げする（ねじ込み部分側）。

結果として、エラストマリングを必要としない、プレロード（予荷重）のかけられた接続が得られる。

カバー部分とセラミック／インシュレータとの間に、メタルリングを取り付けることもでき、メタルリングは緊締エレメントとして、たとえば波形ディスクまたはばねディスク（たとえばＤＩＮ２０９３による皿ばね）もしくは特に星形ディスクまたはスリットの設けられた皿ばねとして形成されている。さらにまた緊締エレメントは、縁曲げリングとセラミック／インシュレータとの間、または縁曲げリングとカバー部分との間に取り付けることもできる。カバー部分とインシュレータとの間のトルク伝達は、半径方向でインシュレータの上位端部ならびに半径方向でカバーバルブに導入される。

図８には、インシュレータ４７の別の実施例を示しており、ここではカラー部分４８は開口の周りを完全には延びておらず、カラーの壁部は部分的に欠落部４９を有している。

図１０には、アルミニウムから製作されたリフレクタ部分６１の輪郭と共に、反射形ランプ６０を示した。インシュレータ６２は、上方に引き延ばされたカラー６３を備えており、カラー６３は、円筒形に成形されていて、かつ外側バルブ６４を部分的に包囲するが、放電容器６６の放電容量部６５の下方で終了している。カラー６３の周囲に沿って半径方向の孔６７が分配されており、これについては図１１の断面図を参照されたい。リフレクタのネック６８は、先ずカラー６３に沿って摺動される。次いでクリンプ、要するに孔６７へのネック６８の押込によって固定が行われる。ここでは周にわたって分配された、クリンプによって形成された３つの凹み６９で十分である。貫通孔の代わりに表面的な凹部でも十分である。

図１２に示した有利な実施例では、インシュレータ５６のセラミックに対するアルミニウムリフレクタの成形部５５の他に、ネックの下位縁部に挿入されるＯリング５８が追加的な緊締エレメントとして用いられる。

変形可能なリングとしてのメタルリングの代わりに、複数の区分、特に２つの半部に分割された適当なプラスチックリングを使用することもでき、有利な実施例では「ポット」であり、ポットは、上部に「クリップ−リング」を備えており（または２つのセグメントに分割されたリング）、クリップ−リングは超音波溶接またはレーザ溶接によって接合され、カバーバルブとインシュレータとを共通保持する。

内側容器が外側バルブと放電容器とから成っている場合、本発明にとって、インシュレータの中央開口に放電容器が取り付けられているか、または外側バルブが取り付けられているかは重要でない。

メタルハライドランプの側面図である。メタルハライドランプを図１から９０°回動した位置で示す側面図である。最終的に固定するまえの状態でメタルハライドランプを示す詳細図である。最終的に固定したあとの状態でメタルハライドランプを示す詳細図である。ａおよびｂは、金属クリップの２つの実施例を示す図である。ａ、ｂおよびｃは、アルミニウムリングの種々異なる実施例を示す図である。ａ、ｂおよびｃは、カバーバルブ開口の種々異なる実施例を示す図である。インシュレータの１実施例を示す図である。インシュレータの別の１実施例を示す図である。反射形ランプの１実施例を示す図である。反射形ランプの詳細図である。図１１の反射形ランプに関する別の１実施例を示す図である。

１メタルハライドランプ、２放電容器、３外側バルブ、４フレーム、５，６導入線、７電極、８引込線、９圧搾部、１０給電部、１１開口、１２インシュレータ、１３カラー部分、１４平坦部、１５セグメント、１６側壁、１７平坦部、１８ネック部分、１９ねじ込み部分、２０クリンプ部、２１接続部、２２圧接式切断接続部、２３中空室、２４カバーバルブ、２５開口、２６緩衝部、２７縁部、２８コンタクト面、２９コンタクト面、３０エラストマリング、３１アルミニウムストリップ、３２縁部、３３縁部、３４メタルクリップ、３５ベース部分、３６側壁、３７湾曲部、３８端部、３９アルミニウムリング、４０縁部、４１切欠、４２節状突起、４３縁部、４４縁部、４５アルミニウムリング、４６エプロン、４６ａばねエレメント、４７インシュレータ、４８カラー部分、４９欠落部、５０凸部、５１凹部、５５成形部、５６インシュレータ、５８Ｏリング、６０反射形ランプ、６１リフレクタ部分、６２インシュレータ、６３カラー、６４外側バルブ、６５放電容量部、６６放電容器、６７孔、６８ネック、６９凹み、Ａランプ軸線

Claims

片口金形の電気ランプであって、
真空密に封止された内側容器（２，３）が設けられており、該内側容器（２，３）が、カバー部分（２４）によって包囲されており、電気的な接続部を有する口金が、一方では内側容器を支持していて、かつ他方ではカバー部分を支持している形式のものにおいて、
以下の構成ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）の組み合わせ、つまり、
ａ）口金が、絶縁材料から製作されたインシュレータ（１２）を備えており、該インシュレータ（１２）が、カラー（１３；６３）によって包囲された中央の開口（１１）を備えており、該開口（１１）に、内側容器が、接合剤による接合なしに収容されている構成、
ｂ）インシュレータが、カバー部分のための固定手段を備えており、該カバー部分のための固定手段が、ネック部分に載設された半径方向に突出するセグメントであり、該セグメントが、口金に関する上位平坦部および下位平坦部を備えている構成、
ｃ）カバー部分が、口金側で開口を有しており、該開口の傍に、インシュレータに固定するための手段として口金に関する下位コンタクト面および上位コンタクト面を有し、かつ半径方向で突出する縁部が設けられており、縁部の下位コンタクト面が、インシュレータにおける半径方向で突出する円形のセグメントの上位平坦部に適合されている構成、
ｄ）カバー部分が、前記構成ｂ）およびｃ）を用いた、かつ接合剤を使用しない機械的な保持機構によって口金に固定されている構成、
の組み合わせを有していることを特徴とする、片口金形の電気ランプ。
インシュレータの下位平坦部と少なくとも前記縁部の上位コンタクト面との間の距離をクランプ部分がブリッジして保持することによって、カバー部分が口金に固定されている、請求項１記載のランプ。
クリンプ接続によってインシュレータのカラーにカバー部分が固定されていて、インシュレータがクリンプ接続のための、カバー部分における凹みと協働する半径方向の孔または凹部を有していることによって、カバー部分が口金に固定されている、請求項１記載のランプ。
内側容器が、放電容器であるか、または放電容器の収容された外側バルブである、請求項１記載のランプ。
内側容器が、ばねクリップによって、口金の中央の開口に保持されている、請求項１記載のランプ。
カバー部分の縁部と、インシュレータの突出するセグメントとが、相俟って相対回動防止機構として作用する手段を備えている、請求項１記載のランプ。
相対回動防止手段が、インシュレータにおける、半径方向に突出する節状突起と、カバー部分における、節状突起に対応する切欠とによって形成されている、請求項６記載のランプ。
相対回動防止手段が、インシュレータの上部における凹部または孔と、カバー部分の口金側領域における変形部とによって形成されている、請求項６記載のランプ。
クランプ部分が、周にわたって分配されたクランプまたは周に沿って延びるクランプストリップから成っている、請求項２記載のランプ。
クランプストリップが、変形可能なリング、材料接続によって接続される複数部分から成るリングもしくは弾性的なエレメントを備えたリングであるか、または周にわたって分配されたクランプが、変形可能なエレメント、形状接続または材料接続または摩擦接続によって接続されるエレメントもしくは弾性的なエレメントである、請求項９記載のランプ。
クランプ部分とカバー部分の縁部の上位コンタクト面との間、カバー部分の縁部の下位コンタクト面とインシュレータの上位平坦部との間、またはクランプ部分とインシュレータの下位平坦部との間に、緩衝手段が取り付けられている、請求項２記載のランプ。
緩衝手段が、Ｏリングである、請求項１１記載のランプ。
内側容器から外向きに給電部がガイドされており、給電部が、クランプ接続部を介して電気的な接続部と電気的にコンタクトしている、請求項１記載のランプ。
内側容器がインシュレータに固定されるように、クランプ接続部が、給電部に取り付けられている、請求項１３記載のランプ。
口金が、少なくとも部分的にクリンプによってインシュレータと接続された、ソケットに向いた部分を有している、請求項１記載のランプ。
カバー部分が、封止されたバルブであるか、またはリフレクタ輪郭部を有している、請求項１記載のランプ。
カバー部分が、ガラスまたはアルミニウムから製作されている、請求項１記載のランプ。