JP2021034284A

JP2021034284A - ランプ

Info

Publication number: JP2021034284A
Application number: JP2019155436A
Authority: JP
Inventors: 俊介長島; Shunsuke Nagashima; 吉田　昌弘; Masahiro Yoshida; 昌弘吉田
Original assignee: Chichibu Iwasaki Co Ltd
Current assignee: Chichibu Iwasaki Co Ltd
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2021-03-01
Anticipated expiration: 2039-08-28
Also published as: JP7320179B2

Abstract

【課題】本発明は、新規なランプリード線と外部電線の接続構成を備えたランプを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、円筒形の発光管と、前記発光管の少なくとも１つの端部から外部に延在するランプリード線とを有するランプにおいて、前記ランプリード線が外部に延在した箇所に接続された外部電線と、前記発光管の端部及び前記外部電線の接続箇所を覆うベース部材とを備え、前記ベース部材は、一面に前記発光管の端部が挿入される開口及びこれに続く凹みを有し、該開口の形成面と垂直関係にある他の面に、熱収縮チューブが被せられた前記外部電線を通すための開孔を有する。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、ランプに関する。

本出願は、本出願人が加熱用ハロゲンランプを開発・生産する過程において完成された発明である。従って、本出願の明細書・図面では、新規なランプリード線と外部電線の接続構成を備えた加熱用ハロゲンランプを例にとって説明する。しかし、この新規なランプリード線と外部電線の接続構成の適用対象は、ハロゲンランプに限定されない。この新規な接続構成は、円筒形の発光管を使用し、少なくとも１つの発光管端部からランプリード線が外部に延在している全てのランプに適用可能である。しかし、発明完成過程の事情により、この明細書・図面では、加熱用ハロゲンランプを例にとって説明する。

一般に、ランプは点灯時に温度上昇して高温になる。特に、被照射物を熱処理するような加熱用ランプ等においては、点灯時に非常に高温になる。加熱用ランプの一例として、ハロゲンランプがある。ハロゲンランプは、円筒状のガラス管の内部にフィラメントを配置した構造となっている。ガラス管内部には、ハロゲン化物（ヨウ素，臭素等の化合物）と不活性ガス（窒素，アルゴン等）が封入されている。

特開2013-196928「フィラメントランプおよび加熱装置」（公開日：2013.9.30）出願人：ハリソン東芝ライティング株式会社特許文献1では、ベース６は、導入穴６５と、溶接穴６６を備えており（段落0018）、金属線の７１とアウターリード線５の溶接は、溶接穴６６を利用して行われる（段落0019）、ことが記載されている。ベース６にある溶接穴６６の存在は、ベース６をランプに装着した後に溶接作業が行われることを示唆している。これは、本願明細書で記載する第２従来例に類似する構成となっている。特開2018-174033「ヒータ」（公開日：2018.11.8）出願人：東芝ライテック株式会社特許文献２では、口金４０，４０は、本体孔４４と、側面孔４６，４６と、配線孔４８，４８とを有する（段落0037）。本体孔４４は、保持手段によりアウターリード３４，３４と配線５０，５０とを保持して溶接工程を容易にする（段落0039）。側面孔４６，４６は、溶接手段が挿入可能な内径を有していることが望ましい（段落0040）。これらの記載は、口金４０，４０をランプに装着した後に溶接作業が行われることを示唆している。これは、本願明細書で記載する第２従来例に類似する構成となっている。

従って、本発明は、新規なランプリード線と外部電線の接続構成を備えたランプを提供することを目的とする。

上記発明の目的に鑑みて、本発明に係るランプは、その一面において、円筒形の発光管と、前記発光管の少なくとも１つの端部から外部に延在するランプリード線とを有するランプにおいて、前記ランプリード線が外部に延在した箇所に接続された外部電線と、前記発光管の端部及び前記外部電線の接続箇所を覆うベース部材とを備え、前記ベース部材は、一面に前記発光管の端部が挿入される開口及びこれに続く凹みを有し、該開口の形成面と垂直関係にある他の面に、熱収縮チューブが被せられた前記外部電線を通すための開孔を有する。

更に、上記ランプでは、前記ベース部材は、絶縁性を有し、点灯中のランプの発熱に耐える耐熱性を有し、外部からの機械的損傷から保護する剛性を有する材質から形成されていてもよい。

更に、上記ランプでは、前記ベース部材は、セラミクスから形成されていてもよい。

更に、上記ランプでは、前記発光管の端部は、気密封止状態のシール構造であってよい。

更に、上記ランプでは、前記凹みは、前記発光管の端部が挿入される比較的大きな凹部と、これに続く、前記ランプリード線と前記外部電線の接続箇所を収納する比較的小さな凹部とから成っていてもよい。

更に、上記ランプでは、前記ランプリード線が外部に延在した箇所と前記外部電線とは、溶接接続されていてもよい。

更に、上記ランプでは、前記ランプは、両端口金形ランプであってよい。

更に、上記ランプでは、前記ランプは、ハロゲンランプであってよい。

更に、本発明に係るランプの製造方法は、その一面において、（Ａ）発光管の少なくとも１つの端部からランプリード線が外部に延在するランプを用意し、（Ｂ）前記ランプリード線が外部に延在する箇所に、外部電線を接続し、（Ｃ）前記ランプの少なくとも１つの端部を挿入可能な凹部と、前記外部電線を挿通可能な開孔とが形成されたベース部材を用意して、該外部電線に通して該ベース部材を該ランプの少なくとも１つの端部に装着し、（Ｄ）前記外部電線の一端から、筒状の熱収縮チューブを前記外部電線に通して、前記ベース部材の開孔内まで挿入し、（Ｅ）前記熱収縮チューブを加熱して収縮・固化する、外部電線取り付け工程を含む。

更に、上記ランプの製造方法では、外部電線を接続する工程（Ｂ）は、前記ランプリード線が外部に延在した箇所と前記外部電線とを溶接接続する工程であってよい。

本発明によれば、新規なランプリード線と外部電線の接続構成を備えたランプを提供することができる。

図１Ａは、第1従来例に係るハロゲンランプのランプ全体図である。図１Ｂは、図１Ａに示すハロゲンランプのベース部材部を説明する図である。図２Ａは、第２従来例に係るハロゲンランプのランプ全体図である。図２Ｂは、図２Ａに示すハロゲンランプのベース部材部を説明する図である。図３Ａは、本実施形態に係るハロゲンランプのランプ全体図である。図３Ｂは、図３Ａに示すハロゲンランプのベース部材部を説明する図である。図４は、第１従来例、第２従来例、及び本実施例に係るハロゲンランプの外部電線取り付け工程を比較するフロー図である。図５Ａは、図５Ａは、第１従来例における外部電線取り付け方法の主要な工程を説明する概略図図５Ｂは、第２従来例における同様の概略図である。図５Ｃは、本実施例における同様の概略図である。図５Ｄは、本実施例における外部電線取り付け部分の拡大断面図である。

本発明に係るランプの実施形態を加熱用ハロゲンランプを例にとって、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。ここで、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。

［ハロゲンランプ］
本実施形態の理解を容易にするため、従来のハロゲンランプ（第１従来例、第２従来例）と本実施形態に係るハロゲンランプ（本実施例）とを比較しながら説明する。

（従来例）
図１Ａ（Ａ）は第１実施例のハロゲンランプ１０の正面図、（Ｂ）は右側面図である。説明の便宜上、（Ａ）のランプ右端部は完成状態の図であり、左端部はランプリード線９ａに外部電線１６ａを溶接接続した段階の組立途中の図である。完成後は、ランプ左端部も、左右対称であるが、右端部と同じ構成となる。以下、図２Ａ（Ａ）及び図３Ａも同様である。図１Ｂ（Ａ）はこのハロゲンランプの図で見て右端に装着されたベース部材１４−１ｂの平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図である。

なお、ランプ両端のベース部材は同じものである。以下の図面において、同じ要素（部材）が左右対象に有る場合、右側の要素に対しては参照符号に「ｂ」を付し、左側の要素に対しては参照符号に「ａ」を付して区別する。しかし、左右の要素（部材）に共通の事項に関しては、「ａ」，「ｂ」無しの参照符号を用いて、包括的に説明する。更に、ランプ１０の各部材に関しては、本実施例においてまとめて説明する。

図２Ａ（Ａ）は第２実施例のハロゲンランプの正面図、（Ｂ）は右側面図である。図２Ｂ（Ａ）はこのハロゲンランプの図で見て右端に装着されたベース部材の正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は底面図である。なお、ランプ両端のベース部材は同じものである。ランプ２０の各部材に関しては、本実施例においてまとめて説明する。

（本実施例）
図３Ａは本実施例に係るハロゲンランプ３０を説明する図である。（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は右側面図である。図３Ｂ（Ａ）はこのハロゲンランプの図で見て右端に装着されたベース部材１４−３ｂの左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は底面図である。（Ｄ）の底面図において、内部空間を分かり易くするため、空間の境界を示す破線は太く描かれているので注意されたい。

ハロゲンランプ１０，２０，３０を比較すると、発光管２及びその内部構造、外部電線１６ａ、及び発光管のランプリード線９と外部電線１６の接続構造に関しては、３つのランプとも同じ構成である。ハロゲンランプ１０，２０，３０では、ランプリード線９と外部電線１６の接続工程が相違し、及びこの接続工程の相違に適合するベース部材１４−１，１４−２，１４−３の構造が夫々相違する。

ハロゲンランプ１０，２０，３０において同じ構成部分に関しては、ハロゲンランプ３０を例にとって説明する。ハロゲンランプ３０は、フィラメント３を内封した円筒形状のガラスから成る発光管２から成る。フィラメント３の両端は、フィラメントリード線６に夫々接続され、更に金属箔（例えば、モリブデン箔）８に夫々接続され、更に、ランプリード線（例えば、モリブデンリード）９に夫々接続されている。発光管２の金属箔８を内封するシール部１２は、ガラス管が加熱押圧されて平板状となり、気密封止状態となっている。このようなランプを両口金形ランプという。発光管２の突起４は、気密封止状態の発光管２を脱気し、ハロゲン化物と不活性ガスを封入した後にピンチオフした排気管の痕跡である。

ベース部材１４−１，１４−２，１４−３は、ランプリード線９と外部電線１６の接続箇所を保護する部材である。ベース部材は、通電中のランプリード線９，外部電線１６を覆って安全確保するため絶縁性を有し、点灯中のランプの発熱に耐える耐熱性を有し、外部からの機械的損傷から保護する剛性を有する材質であれば、任意の材質であってよい。例えば、セラミクス製が好ましい。

発光管のランプリード線９と外部電線１６の接続は、例えば、溶接で行われる。この溶接は、例えば、外部電線１６の内部芯線の先端にカシメにより取り付けた端子に対して、ランプリード線９をクロスした状態で配置して、抵抗溶接で接続している。しかし、この溶接方法に限定されない。任意所望の接続方法で、外部電線１６とランプリード線９を電気的に接続できればよい。

［ハロゲンランプの外部電線取り付け工程］
次に、ハロゲンランプ１０，２０，３０の相違点であるランプリード線９と外部電線１６の接続工程と、各接続工程の相違に適合するベース部材１４−１，１４−２，１４−３の構造に関して説明する。

図４は、第１従来例、第２従来例、及び本実施例に係るハロゲンランプの外部電線取り付け方法を比較するフロー図である。図５Ａは、第１従来例における外部電線取り付け方法の主要な工程を説明する概略図であり、図５Ｂは、第２従来例における同様の概略図であり、図５Ｃは、本実施例における同様の概略図である。図５Ｄは、本実施例における外部電線取り付け部分の拡大断面図である。

（第１従来例）
第１従来例のランプ１０では、ステップＳＡ１で、ランプ（外部電線接続前且つベース部材取り付け前の）ランプを用意する。
ステップＳＡ２で、図５Ａに示すように、ランプリード線９に対して、外部電線１６を溶接接続する。
ステップＳＡ３で、ランプのシール部１２及び溶接部１１の周辺に、接着材を塗布する。接着剤は、例えば、良好な耐熱性を有するセラミックス系接着材が好ましいが、これに限定されない。
ステップＳＡ４で、図５Ａに示すように、ベース部材１４−１を、発光管２の端部に装着する。ベース部材１４に形成された２つの溝２４を利用して、ランプ２の平板状に形成されたシール部１２を挟むように、ベース部材を装着する。ランプリードと外部電線の溶接部１１がベース部材１４−１に当接した段階で、シール部１２は、切り込み２４の深さのほぼ半分に達し、残りは開口状態となっている。

ステップＳＡ５で、接着材を仮乾燥する。
ステップＳＡ６で、ベース部材の切り込み２４の開口部分から、接着材を充填する。この接着材は、ステップＳＡ３で使用した接着材と同じであってよい。
ステップＳＡ７で、充填した接着材を乾燥する。この乾燥処理は、例えば、加熱炉等を利用して行う。
ステップＳＡ８で、仕上げ処理を行う。仕上げ処理は、充填部分からはみ出した余分な接着材をカッター、やすり等を使って削る等の表面処理である。

（第２従来例）
第２従来例のランプでは、ステップＳＢ１で、ランプ２を用意する。
ステップＳＢ２で、図５Ｂに示すように、ベース部材１４−２の開口３４に発光管のシール部１２を挿入するようにして装着する。
ステップＳＢ３で、ランプリード線９に対して、外部電線１６を溶接接続する。図５Ｂに示すように、ベース部材１４−２の側面の開孔３８から外部電線１６を挿入し、ランプリード線９に対して位置決めし、ベース部材１４−２の上下の開孔３６から溶接機を挿入して溶接する。
ステップＳＢ４で、上記溶接部の強度確認やベース部材の設置状態の確認などの仕上げ処理を行う。

（本実施例）
本実施例のランプでは、ステップＳＣ１で、ランプ２を用意する。
ステップＳＣ２で、ステップＳＡ２と同様に、ランプリード線９に対して、外部電線１６を溶接接続する。
ステップＳＣ３で、ベース部材１４−３を、ランプ端部のシール部１２に装着する。図５Ｃに示すように、外部電線１６の先端をベース部材１４−３の開口４２から挿入して開孔４６から引き出し、ベース部材１４−３を外部電線１６の溶接部分１１迄引き上げ、ランプ端部のシール部１２に装着する。

ステップＳＣ４で、熱収縮チューブ１８を装着する。図５Ｃに示すように、熱収縮チューブ１８に外部電線１６の先端を挿入し、ベース部材１４−３の開孔４６内を通し、外部電線１６の溶接部分１１の近傍まで引き上げる。熱収縮チューブ１８は、ベース部材１４−３をランプ端部のシール部１２及び外部電線１６に対して固定し、位置ズレや移動を防止するために用いられ、例えば、シリコンから成る。
ステップＳＣ５で、熱収縮チューブ１８を加熱し収縮・硬化させる。
ステップＳＣ６で、ステップＳＢ４と同様の仕上げ処理を行う。

［各接続工程の相違に適合するベース部材の構造
このように、第１従来例、第２従来例及び本実施例では接続工程が相違する。このため、各接続工程の相違に適合するベース部材１４−１，１４−２，１４−３の構造も相違する。

第１従来例のベース部材１４−１は、図１Ｂ及び図５Ａに示すように、全体として両端開放の円筒形であり、平板状のシール部１２を挟み込む溝２４が形成されている。溝２４は、円筒形の円周方向に180度離れた２箇所に形成され、溝の深さは円筒形の2/3程度である。

第２従来例のベース部材１４−２は、図２Ｂ及び図５Ｂに示すように、全体として一側面が開放の箱形であり、正面図（図２Ｂ（Ａ））に示すように若干長方形となっている。開放側面の開口３４は、これに続く凹部を有し、この凹部に、ランプのシール部１２を挿入する。左側面図（図２Ｂ（Ｂ））に示す円形の凹みはランプリード線９が当接する凹みである。底面図（図２Ｂ（Ｃ））に示す開孔３８は、外部電線１６を挿入する開孔である（図５（Ｂ）参照）。正面図（図２Ｂ（Ａ））に示す開孔３６は、反対面の同じ位置にも形成されており、上下の開孔から溶接機を挿入して溶接接続をするための開孔である。開孔３４及びこれに続く凹部、開孔３８，３６は、全て空間的に連通している。

これに対して、本実施例のベース部材１４−３は、図３Ｂ、図５Ｃ及び５Ｄに示すように、全体として一側面が開放の箱形である。開放側面は、ランプのシール部１２を挿入する開口４２が形成され、正面図（図３Ｂ（Ｂ））に示すように、この凹みの内部は、前庭部分はランプのシール部１２を挿入する高さが比較的高い凹み４３であり、その奥の後庭部分は、ランプリード線９と外部電線１６の接続部１１を収納する比較的低い凹み４４となっている。更に、ベース部材１４−３の底面図（図３Ｂ（Ｄ））に示す開孔４６は、外部電線１６及び熱収縮チューブ１８を挿通する開孔である（図５（Ｄ）参照）。

ベース部材１４−３の形状で重要な事項は、内部空間を規定する開口４２、凹み４３，４４、開口４６であり、外側形状は任意である。実際、図３Ａ、図３Ｂ（Ｃ）、図５Ｃに示すように、ベース部材１４−３の外側形状は、一部が断面で見て変形六角形となっている。

図５Ｄは、図３Ａに示すランプの完成状態のランプ右端部の部分拡大図である。ベース部材１４−３に対する発光管２及び外部電線１６の嵌合状態を分かり易くするため、部材間に隙間を設けているが、実際には密に接触していることに留意されたい。

ベース部材１４−３は、開口４２に続く比較的大きな凹み４３と、それに続く比較的小さな凹み４４と、開口４２の形成面と垂直関係の面に形成された開孔４６が形成されている。比較的大きな凹み４３には、発光管のシール部１２が挿入される。比較的小さな凹み４３には、接続部１１が収納される。開口４６には、熱収縮チューブ１８が巻かれた外部電線１６が挿入される。しかし、これに限定されない。凹み４３と凹み４４は、同じサイズであってもよく、逆に凹み４３に比較して凹み４４が大きなサイズであってもよい。開口４２に続く凹み４３，４４、開口４６は、全て空間的に連通している。
表１は、ベース部材１４−１，１４−２，１４−３の構造の特徴をまとめた表である。

［第１，２従来例と比較した本実施形態の利点・効果］
（1）第１従来例及び本実施例は、ベース部材を装着する前に、溶接工程を行う点で共通する（ステップＳＡ２，ＳＣ２）。ベース部材が無い状態で行う溶接は、邪魔する部材が無い点で作業効率が高くなる。相違点は、第１従来例では、接着材の塗布及び乾燥工程が夫々2回必要である（ステップＳＡ３，ＳＡ５，ＳＡ６，ＳＡ７）。これに対して、本実施例では、熱収縮チューブの挿入及び加熱収縮工程が夫々１回で済む（ステップＳＣ４，ＣＳ５）。工程が簡略化しており、作業性が良い。

(2) 第２従来例は、ベース部材装着後に溶接工程がある（ステップＳＢ２，ＳＢ３）。そのため、ベース部材に、溶接機を挿入する上下２個の開孔３６を設ける必要がある。開孔３６を介して行う溶接作業は、作業効率が悪くなる。これに対して、本実施例では、ベース部材を装着する前に、溶接工程を行うので、邪魔する部材が無い点で作業効率が良く、溶接不良の発生を抑えられる。

ランプの量産工程において、作業の工程数を減らし、各工程の作業効率を高くすることは、重要な事項である。

［本発明の応用範囲等］
以上、本実施形態に関し、加熱用の両口金形ハロゲンランプを例にとって説明したが、これに限定されない。本発明は、円筒形の発光管を使用し、少なくとも１つの端部からランプリード線が外部に延在している全てのランプに応用可能である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。

２４：溝、３６，３８：開孔、２：発光管、３：フィラメント、４：突起、８：金属箔、９：ランプリード線、１０，２０，３０：ハロゲンランプ，ランプ、１１：接続部、１２：シール部、１４−１，１４−２，１４−３：ベース部材、１６：外部電線、１８：熱収縮チューブ、３４，４３：凹部、３６，３７，３８，４６：開孔、

Claims

円筒形の発光管と、
前記発光管の少なくとも１つの端部から外部に延在するランプリード線とを有するランプにおいて、
前記ランプリード線が外部に延在した箇所に接続された外部電線と、
前記発光管の端部及び前記外部電線の接続箇所を覆うベース部材とを備え、
前記ベース部材は、一面に前記発光管の端部が挿入される開口及びこれに続く凹みを有し、該開口の形成面と垂直関係にある他の面に、熱収縮チューブが被せられた前記外部電線を通すための開孔を有する、ランプ。
請求項１に記載のランプにおいて、
前記ベース部材は、絶縁性を有し、点灯中のランプの発熱に耐える耐熱性を有し、外部からの機械的損傷から保護する剛性を有する材質から形成されている、ランプ。
請求項２に記載のランプにおいて、
前記ベース部材は、セラミクスから形成されている、ランプ。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のランプにおいて、
前記発光管の端部は、気密封止状態のシール構造である、ランプ。
請求項１〜４のいずれか一項に記載のランプにおいて、
前記凹みは、前記発光管の端部が挿入される比較的大きな凹部と、これに続く、前記ランプリード線と前記外部電線の接続箇所を収納する比較的小さな凹部とから成る、ランプ。
請求項１〜５のいずれか一項に記載のランプにおいて、
前記ランプリード線が外部に延在した箇所と前記外部電線とは、溶接接続されている、ランプ。
請求項１〜６のいずれか一項に記載のランプにおいて、
前記ランプは、両端口金形ランプである、ランプ。
請求項１〜７のいずれか一項に記載のランプにおいて、
前記ランプは、ハロゲンランプである、ランプ。
ランプの製造方法において、
（Ａ）発光管の少なくとも１つの端部からランプリード線が外部に延在するランプを用意し、
（Ｂ）前記ランプリード線が外部に延在する箇所に、外部電線を接続し、
（Ｃ）前記ランプの少なくとも１つの端部を挿入可能な凹部と、前記外部電線を挿通可能な開孔とが形成されたベース部材を用意して、該外部電線に通して該ベース部材を該ランプの少なくとも１つの端部に装着し、
（Ｄ）前記外部電線の一端から、筒状の熱収縮チューブを前記外部電線に通して、前記ベース部材の開孔内まで挿入し、
（Ｅ）前記熱収縮チューブを加熱して収縮・固化する、外部電線取り付け工程を含む、ランプの製造方法。
請求項９に記載のランプの製造方法において、
外部電線を接続する工程（Ｂ）は、前記ランプリード線が外部に延在した箇所と前記外部電線とを溶接接続する工程である、ランプの製造方法。