JP2008544461A - ハロゲン白熱ランプ、及びかかるランプを製造する方法 - Google Patents

Abstract

線間電圧で動作するハロゲン白熱ランプであって、透明な材料を有して作られ、一端においてピンチを有する密閉バルブ、不活性ガス及びハロゲン添加剤を有して作られる充填剤と、フィラメントを有する発光素子と、を有する。フィラメントの両端は、ピンチを介して延在する接触素子に各々接続される。支持構造は、ランプにおいて取り付けられ、且つ所定形状においてフィラメントを保持するバルブにおいて延在し、フィラメントを係合するよう端部を有する少なくとも１つの金属支持ワイヤを有し、また絶縁ガラス取付け部を有する。支持ワイヤは、金属支持ワイヤのいずれの部分もバルブの外側に延在しないよう、あるいは、接触素子以外に電気的に接続される部分がバルブの外側に延在するよう、ガラス取付け部において組み込まれる。

Description

本発明は、線間電圧で動作するハロゲン白熱ランプに係る。当該ハロゲン白熱ランプは、透明な材料を有して作られ、一端においてピンチを有する密閉バルブ、不活性ガス及びハロゲン添加剤を有して作られる充填剤、及び、フィラメントを有する発光素子を有する。フィラメントの両端は、ピンチを介して延在する接触素子に各々接続される。支持構造は、ランプにおいて取り付けられ、且つ所定の形状においてフィラメントを保持するバルブにおいて延在する。該支持構造は、フィラメントを係合するよう端部を有する少なくとも１つの金属支持ワイヤを有する。

かかるランプは、参考として本願に組み込まれる米国特許第６，８０３，７２１号明細書（特許文献１）において開示される。該特許文献中に記載されるランプは、単純且つコスト効率良く作られ得る。これは、基本的な部分、即ち特には組み立てられる金属部分及びランプバルブ、特には取付け部及び発光素子が、互いに対して独立して事前に作られ得、続いて機能的に適切且つ単純に特にはピンチの製造とあわせて互いに対して接続されるため、である。ランプは、約８０Ｖ乃至２５０Ｖの範囲であると理解される全ての通例の主電圧、及び、家庭及び専門的な分野における多種の消費電力において使用され得る。

主電圧ハロゲンランプの危険は、高電圧が印加されると、感電、短絡、及び／又はランプの爆発等である複数の危険な状況が発生し得る。既知のランプは、発光素子の両端と接触素子との間において取り付けられる２つのモリブデンフォイルを有し、該モリブデンフォイルは、ピンチにおいて組み込まれる。かかる大きなモリブデンフォイルは、アーク放電を長引かせ得、該アーク放電は特にランプの寿命末期近くにランプにおいて発生し得る。かかるアーク放電及び可能性のあるランプの爆発を防ぐよう、既知のランプの支持構造は、他の２つのモリブデンフォイル間におけるピンチにおいて組み込まれる、第３のモリブデンフォイルに対して取り付けられる。この構造は、前記バルブの外側に対して第３の電気的接続があるという不利点を有する。
米国特許第６，８０３，７２１号明細書

本発明は、より安全なランプを与える、ことを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、支持構造は、絶縁ガラス取付け部を有する。支持ワイヤは、ガラス取付け部において組み込まれ、金属支持ワイヤのいずれの部分もバルブの外側に延在しないよう、あるいは、接触素子以外の電気的に接続される部分がバルブの外側に延在するようにする。通常、石英ガラスは、ランプにおいて使用される。

本発明の他の態様によれば、フィラメントの少なくとも一端は、バルブにおいて延在するヒューズワイヤを介して接触素子の１つに対して接続される。フィラメントの両端はまた、ヒューズワイヤによって夫々の接触素子に対して接続され得る。ランプに対して外部ヒューズワイヤを使用する、ことは既知である。内部ヒューズワイヤを使用することによって、ランプは、本質的により安全になる。

第１の望ましい実施例によれば、ガラス取付け部は、バルブにおいて適合される。望ましくは、バルブの壁は、ガラス取付け部を係合するよう２つの対向する側部上に窪みを付けられる。望ましくは、支持ワイヤの１つは、ガラス取付け部を介して延在し、係合部分が製造中に位置付けを目的として下方側において存在するようにする。

第２の望ましい実施例によれば、ガラス取付け部は、ピンチにおいて適合される。後者の場合、ガラス取付け部は、既知のランプの中間モリブデンフォイルの代わりとなる。このガラス取付け部は、ピンチと略同一の膨張係数を有する石英又はガラスを有して作られなければならない。

更なる望ましい実施例において、フィラメントの端部は、ガラス取付け部を介して延在する引込みワイヤに対して取り付けられる。引込みワイヤは、フィラメントの端部を適所において固定する。

更に望ましい実施例において、ガラス取付け部は、取付けワイヤ上に適合される。ピンチにおいて適合される取付けワイヤは、ガラス取付け部を用いて支持ワイヤから電気的に絶縁される。

更に望ましい一実施例では、バルブにおいて延在するガラス取付け部は、１つより多い金属支持ワイヤを保持する。それによって、フィラメントの複雑な形状は実現され得る。

更に望ましい一実施例では、取付けワイヤは、第２のガラス取付け部において組み込まれ、第２のガラス取付け部は、ピンチにおいて適合され、取付けワイヤのいずれの部分もランプの外側に延在しないよう、あるいは電気的に接続される部分がランプの外側に延在するようにする。

望ましくは、ピンチにおいて適合される第１又は第２のガラス取付け部は、ガラスストリップであり、支持ワイヤ又は取付けワイヤは、ストリップの一端に対して取り付けられる。望ましくは、係合ワイヤは、ガラスストリップの他端に対して取り付けられ、係合部は、製造中に位置付けを目的として下方側部において存在する。

望ましくは、フィラメントは、ピンチにおいて延在するモリブデンフォイルを介して接触素子に対して接続される。

本発明はまた、線間電圧で動作するハロゲン白熱ランプを製造する方法に係る。当該方法は、透明な材料を有して作られ、一端においてピンチを有する密閉バルブを作る段階、フィラメントを有する発光素子を作る段階、フィラメントの両端を接触素子に接続する段階、フィラメントを係合するよう端部を有する少なくとも１つの金属支持ワイヤを有する所定の形状における支持構造に対して、フィラメントを取り付ける段階、ランプにおいて支持構造を取り付ける段階、ピンチを介してバルブの開放端部を閉じる一方、接触素子を係合する段階、バルブにおける開口を介して不活性ガスとハロゲン充填剤とを有してバルブを充填し、バルブを密閉する段階、を有する。

本発明のこれらの及び他の態様は、図示される以下の典型的な実施例を参照して明らかに説明される。異なる実施例における同様の要素は、同一の参照符号を付される。

図面を参照すると、一般的な照明を目的とする、２２０Ｖ主電圧への直接接続に対して適切であるハロゲン白熱ランプ１が示される。ハロゲン白熱ランプ１は、外径１２．７５ｍｍ、全長約４５ｍｍを有する石英ガラスを有して作られる実質的に円筒形のバルブ２を有する。バルブ２の内側空間は、既知である従来通りのハロゲン添加剤をしばしば有する不活性ガス混合物を有して既知の方途において充填される。

ピンチから離れたバルブ２の端部は、中心に所謂排気先端（ｅｘｈａｕｓｔ ｔｉｐ）を有するドーム部を有する。バルブ２の他端は、ピンチ３を有して気密に密閉される。ピンチングツールの直接作用（ｄｉｒｅｃｔ ａｃｔｉｏｎ）によって作られる単一のピンチ３の実質的に平行な外側表面は、中心においてランプの軸に対して対称的に配置される。発光素子４は、ハロゲンランプにとって通常の材料を有して作られる、中心部において連続的なコイル状である発光部を有する。単一の発光素子４の２つの端部は、同時に電源を供給する役割を果たす。かかる端部は、密閉フォイル７及び接触ピン８に接続される。２つの接触ピン８は、夫々の密閉フォイル７に対して導電性を有して接続される。それらは、ピンチ３において組み込まれ、ピンチ３から部分的に突出する。

図１Ａ／Ｂ−４Ａ／Ｂにおける実施例によれば、発光素子４の２つの端部は各々、ピンチへと部分的に密閉され、且つピンチ３において組み込まれる密閉フォイル７に対して導電性を有して接続される、供給リード線６を形成する単独コイル部分（ｓｉｎｇｌｙ ｃｏｉｌｅｄ ｓｅｃｔｉｏｎ）を有する。２つの供給リード線６は、ピンチ３において互いに対して実質的に平行に配置される。

発光素子４の２つの端部及び支持ワイヤ５の一端が位置決めされる平面は、ピンチ３の内部においてそこに平行になるよう中心に存在する。発光素子４の２つのリム（ｌｉｍｂ）は、Ｕ字型に曲げられ、上述された平面の延長又はその近くに位置決めされ、ピンチ３に向かう方向において僅かに広がってランプの軸に対して対称的に配置される。

図１Ａ／Ｂ中の実施例によれば、ランプの軸に対して垂直に配置される上方部における支持ワイヤ５は、発光素子４を２度保持する。コイル状にされ且つ曲げられた支持ワイヤ、及びハロゲンランプにとっては通常の材料を有する支持ワイヤ５は、電源システムの２つの部分の間において実質的に軸方向に平行であるピンチ３において密閉及び固定されるストリップ形状のガラス取付け部１０に対して取り付けられる。係合ワイヤ９は、ガラス取付け部１０の他端に対して取り付けられる。電源システムの部分は、特には、２つの供給リード線６、密閉フォイル７、及びピンコンタクト８である。図１Ｂ中に見られ得る通り、支持ワイヤの湾曲線は、発光素子４のリムが配置される平面に対して直角である平面にある。その他端において、２つの支持点の領域では、支持ワイヤ５は、突出フックとして設計される。該フックの開口は、ピンチ３から離れたバルブ２の端部に面する。

図２Ａ／Ｂによれば、支持構造は、密閉モリブデンフォイル７の一端に対して取り付けられる係合ワイヤ９を有する。密閉フォイル７は、密閉され、電源システムの２つの部分の間において実質的に軸方向に平行であるピンチ３において固定される。密閉フォイル７の他端に対しては、取付けワイヤ１２が取り付けられ、ワイヤ１２の上部上にはビーム形状ガラス取付け部１１が取り付けられる。取付け部１１は、２つの支持ワイヤ５を保持する。支持ワイヤ５及び取付けワイヤ１２は、ガラス取付け部１１によって互いから電気的に絶縁される。支持ワイヤ５は各々、両断面図において見受けられる通り、異なる方向に向かって傾き、実質的にＵ字型である発光素子が上述された平面から外へ僅かに回転されるようにする。

図３Ａ／Ｂ中に示される通り、ピンチ３におけるストリップ形状のガラス取付け部１０及び、バルブ２において延在するビーム形状のガラス取付け部１１はまた、１つのランプにおいて組み合わされ得る。

図４Ａ／Ｂ中に示される通り、ガラス取付け部１１は、異なる形状を有し得、この場合はディスク形状である。

図５Ａ／Ｂ−７Ａ／Ｂによれば、ビーム形状のガラス取付け部１１は、支持ワイヤ５を保持する一方、ガラスバルブ２の円筒形の壁の対向する側部において２つの窪み１３によって係合される。また図示される通り、複数の支持ワイヤ４を使用することによって、三次元に弧状にされる及び／又はＷ字型にされる等である複雑な形状にされた発光素子４は、形成され得る。

図５Ａ／Ｂによれば、供給リード線６は、ガラス取付け部１１を介して延在し、２つのヒューズワイヤ１４に対して接続される。ヒューズワイヤ１４は、フォイル７に対して接続される。

図６Ａ／Ｂ中に示される通り、１つのヒューズワイヤ１４が適用され得、供給リード線６の１つと密閉フォイル７の１つとの間において接続され得る。他方の供給リード線６は、密閉フォイル７の一方に対して直接的に接続される。

図７Ａ／Ｂ中に示される通り、ヒューズワイヤ１４はまた、発光素子４の端部に対して直接的に接続され得、ガラス取付け部１１のそばに延在する（ｅｘｔｅｎｄ ａｓｉｄｅ ｔｈｅ ｇｌａｓｓ ｍｏｕｎｔ）。

ハロゲン白熱ランプ１の内側部分は、支持構造を有する。該支持構造は、上述された実施例における係合ワイヤ９、ガラスストリップ１０、取付けワイヤ１２、ガラス取付け部１１、及び支持ワイヤ５、並びに、発光素子４、供給リード線６、密閉フォイル７、及びピンコンタクト８を有する。該ハロゲン白熱ランプ１の内側部分は、即ち特にはガラスバルブ２と内側部分の接合である、ハロゲン白熱ランプ１の最終組立ての前に１つ又はそれより多い取付け段階において製造された、機械的に安定性のある半完成品を形成する。

ハロゲン白熱ランプの垂直な断面図である。 ハロゲン白熱ランプの垂直な断面図である。 ハロゲン白熱ランプの垂直な断面図である。 ハロゲン白熱ランプの垂直な断面図である。 ハロゲン白熱ランプの垂直な断面図である。 ハロゲン白熱ランプの垂直な断面図である。 ハロゲン白熱ランプの垂直な断面図である。

Claims (14)

1. 線間電圧で動作するハロゲン白熱ランプであって、
   透明な材料を有して作られ、一端においてピンチを有する密閉バルブと、
   不活性ガス及びハロゲン添加剤を有して作られる充填剤と、
   フィラメントを有する発光素子と、
   を有し、前記フィラメントの両端は、前記ピンチを介して延在する接触素子に各々接続され、支持構造は、前記ランプにおいて取り付けられ、且つ所定の形状において前記フィラメントを保持する前記バルブにおいて延在し、前記支持構造は、前記フィラメントを係合するよう端部を有する少なくとも１つの金属支持ワイヤを有し、
   前記支持構造は、絶縁ガラス取付け部を有する、ことを特徴とし、前記支持ワイヤは、前記金属支持ワイヤのいずれの部分も前記バルブの外側に延在しないよう、あるいは、前記接触素子以外に電気的に接続される部分が前記バルブの外側に延在するよう、前記ガラス取付け部において組み込まれる、
   ランプ。
2. 前記フィラメントの少なくとも一端は、前記バルブにおいて延在するヒューズワイヤを介して前記接触素子の１つに対して接続される、
   請求項１記載のランプ。
3. 前記ガラス取付け部は、前記バルブにおいて全体に延在する、
   請求項１又は２記載のランプ。
4. 前記バルブの壁は、前記ガラス取付け部を係合するよう、２つの対向する側部上において窪みを付けられる、
   請求項３記載のランプ。
5. 前記ガラス取付け部は、取付けワイヤ上に適合され、該取付けワイヤは、前記ガラス取付け部を用いて前記支持ワイヤから電気的に絶縁され、前記取付けワイヤは、前記ピンチにおいて適合される、
   請求項３記載のランプ。
6. 前記取付けワイヤは、第２のガラス取付け部において組み込まれ、前記第２のガラス取付け部は、前記ピンチにおいて適合され、
   前記取付けワイヤのいずれの部分も前記バルブの外側に延在しないよう、あるいは電気的に接続される部分が前記バルブの外側に延在するようにされる、
   請求項５記載のランプ。
7. 前記フィラメントの前記端部は、前記バルブにおいて延在する前記ガラス取付け部を介して延在する引込みワイヤに対して接続される、
   請求項３乃至６のうちいずれか一項記載のランプ。
8. 前記バルブにおいて延在する前記ガラス取付け部は、１つより多い金属支持ワイヤを保持する、
   請求項３乃至７のうちいずれか一項記載のランプ。
9. 前記支持ワイヤを保持する前記ガラス取付け部は、前記ピンチにおいて適合される、
   請求項１又は２記載のランプ。
10. 前記ピンチにおいて適合される前記ガラス取付け部は、ガラスストリップであり、前記支持ワイヤ又は取付けワイヤは、前記ストリップの一端に対して取り付けられる、
    請求項９記載のランプ。
11. 係合ワイヤは、前記ガラスストリップの他端に対して取り付けられる、
    請求項１０記載のランプ。
12. 前記フィラメントは、前記ピンチにおいて延在するモリブデンフォイルを介して前記接触素子に対して接続される、
    請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載のランプ。
13. 線間電圧で動作するハロゲン白熱ランプであって、
    透明な材料を有して作られ、一端においてピンチを有する密閉バルブと、
    不活性ガス及びハロゲン添加剤を有して作られる充填剤と、
    フィラメントを有する発光素子と、
    を有し、前記フィラメントの両端は、前記ピンチを介して延在する接触素子に各々接続され、支持構造は、前記ランプにおいて取り付けられ、且つ所定の形状において前記フィラメントを保持する前記バルブにおいて延在し、前記支持構造は、前記フィラメントを係合するよう端部を有する少なくとも１つの金属支持ワイヤを有し、
    前記フィラメントの少なくとも一端は、前記バルブにおいて延在するヒューズワイヤを介して前記接触素子の一端に対して接続される、
    ランプ。
14. 線間電圧で動作するハロゲン白熱ランプを製造する方法であって、
    透明な材料を有して作られ、一端においてピンチを有する密閉バルブを作る段階と、
    フィラメントを有する発光素子を作る段階と、
    前記フィラメントの両端を接触素子に接続する段階と、
    前記フィラメントを係合するよう端部を有する少なくとも１つの金属支持ワイヤを有する所定の形状における支持構造に対して、前記フィラメントを取り付ける段階と、
    前記ランプにおいて前記支持構造を取り付ける段階と、
    ピンチを介して前記バルブの開放端部を閉じる一方、前記接触素子を係合する段階と、
    前記バルブにおける開口を介して不活性ガスとハロゲン充填剤とを有して前記バルブを充填し、前記バルブを密閉する段階と、
    を有し、
    前記支持構造は、絶縁ガラス取付け部を有する、ことを特徴とし、前記支持ワイヤは、前記金属支持ワイヤのいずれの部分も前記バルブの外側に延在しないよう、あるいは、前記接触素子以外に電気的に接続される部分が前記バルブの外側に延在するよう、前記ガラス取付け部において組み込まれる、
    方法。

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