JP3988177B2

JP3988177B2 - ウェッジベース電球

Info

Publication number: JP3988177B2
Application number: JP2000024661A
Authority: JP
Inventors: 義久石原
Original assignee: Nipro Corp
Current assignee: Nipro Corp
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: EP1122764A1; CN1170302C; US6548949B2; DE60100024T2; EP1122764B1; US20010013748A1; DE60100024D1; JP2001216942A; CN1307355A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として自動車の方向指示灯、テール／ストップ灯に使用されるウェッジベース電球に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の方向指示灯、テール／ストップ灯等に使用される電球は、１９８０年代後半より軽量化、組立の自動化、コストダウン等を目的として、図６に示す口金付き電球から図７に示すウェッジベース電球へと移行され、現在ではほとんどの自動車にウェッジベース電球が採用されている。例えば、自動車に使用される方向指示用のランプユニットとしては、黄橙色に着色された合成樹脂製ランプレンズと、無色透明なウェッジベース電球からなる構成が採用されてきた。
ところが、近年になって自動車のデザインが重要視されるようになり、この方向指示用のランプユニットにおいて、合成樹脂製ランプレンズを無色透明にして、電球のガラスバルブ自身を着色したものが採用されるようになってきた。
【０００３】
一方、工業的に使用されている赤色・黄橙色・黄色等の暖色系の着色ガラスは、ＣｄＳとＣｄＳｅ等の発色化合物またはＡｕ、Ｃｕ等の発色元素を含有するガラスを、還元雰囲気下、所定の温度領域で数分から数時間加熱溶融することにより、加工される。これらの適切な加工条件を駆使することで、自動車用の電球に発色を施すことも可能である。
ここで、自動車の方向指示用電球として口金付き電球を採用する場合、そのガラスバルブは、ＣｄＳ−ＣｄＳｅコロイドで着色されたガラス管（この状態では十分な着色がなされていない）の成形部位全体を還元雰囲気下、所定の温度領域（ガラスの軟化点以上、ガラスの軟化点＋１００℃以下）で再び溶融し、金型に入れ、ガラス管の中に空気を吹き付け（又は金型の中を陰圧にして吸引し）膨らまして製造されるので、所望の色彩色度（黄橙色）に発色させることができる。しかしながら、自動車の方向指示用電球としてウェッジベース電球を採用する場合、従来の製造方法では、ＣｄＳ−ＣｄＳｅコロイドで着色されたガラス管（この状態では十分な着色がなされていない）の成形部位における一端を還元雰囲気下、所定の温度領域（ガラスの軟化点以上、ガラスの軟化点＋１００℃以下）で半球状に溶融成形し、他端を同様に還元雰囲気下、所定の温度領域（ガラスの軟化点以上、ガラスの軟化点＋１００℃以下）でプレスシールするので、図７に示すガラスバルブの半球状頭部（Ａ部）及びプレスシール部（Ｃ部）は十分に発色させることができるが、管状胴部（Ｂ部）は十分に発色させることができない。
また、ウェッジベース電球のガラスバルブを、口金付き電球と同様に、ＣｄＳ−ＣｄＳｅコロイドで着色されたガラス管（この状態では十分な着色がなされていない）の成形部位全体を還元雰囲気下、所定の温度領域（ガラスの軟化点以上、ガラスの軟化点＋１００℃以下）で再び溶融し、金型に入れ、ガラス管の中に空気を吹き付け（又は金型の中を陰圧にして吸引し）て膨らました後、プレスシールして製造しようとすると、ガラスバルブの肉厚は規格通りの薄肉に形成できるが、プレスシール部の肉厚は不足してＪＩＳ規格から外れてしまう。そこで、プレスシール部の肉厚がＪＩＳ規格から外れないように、従来のガラス管の肉厚をより厚くして製造しようとすると、加工に要する時間が長くなるとともに、高価な着色ガラスを使用している関係で非常に高価なものとなってしまう。さらに、肉厚が大きいため色彩色度や光束がＪＩＳ規格外となる虞もある。
【０００４】
従って、黄橙色に着色された方向指示用の電球としては、比較的薄肉に製造することができる口金付き電球、または、無色透明なガラスバルブ表面に塗料をコーティングしたウェッジベース電球のどちらかを選択しなければならないのが現状である。
しかしながら、口金付き電球を採用するには、ほとんどの自動車に使用されているウェッジベース電球用のソケットを口金付き電球用のソケットに変更しなければならないことになり、コスト的にも不利であり、また自動車用電球をウェッジベース化してきた経緯に対しても逆行することになる。また、従来の無色透明なガラスバルブのウェッジベース電球を採用して、そのガラスバルブ表面に塗料をコーティングして使用しようとすると、コーティングの塗布斑やピンホール等の発生を抑えて製造することが困難であるとともに、塗料が点灯時の温度に耐えきれずに変色または剥離してしまう虞もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解決するためのもので、ウェッジベース電球用ソケットに対応し、ＪＩＳ規格を満足する色彩色度に発色した安価なウェッジベース電球を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記目的を達成するために鋭意検討の結果、薄肉に成形されるとともにコロイドで発色した着色ガラスバルブを採用した上で、不足するプレスシール部の肉厚を絶縁カラーで確保することにより、現行規格のウェッジベース電球用ソケットに対応し、ＪＩＳ規格を満足する色彩色度に発色したウェッジベース電球を安価に得られることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明は、着色ガラスバルブと、該着色ガラスバルブ内に収容されたフィラメントと、先端側で該フィラメントに接続されたリード線を含み、該リード線の基端側が前記着色ガラスバルブから露出するようにプレスシールされてなる電球本体と、該電球本体のプレスシール部を被覆するように取り付けられた筒状の絶縁カラーからなるウェッジベース電球であって、前記着色ガラスバルブは、発色化合物または発色元素含有のガラス管の成形部位全体を還元雰囲気下、所定の温度領域で加熱溶融し、金型に入れて膨らませることにより形成され、かつ加熱溶融によって生成されたコロイドにより発色されてなるウェッジベース電球である。
ここで、加熱溶融温度は、使用されるガラスの軟化点以上、ガラスの軟化点＋１００℃以下であるのが好ましい。尚、発色化合物としてはＣｄＳ、ＣｄＳとＣｄＳｅの混合物、Ｃｕ₂Ｏ、ＦｅＳ、ＳｂＳ₂、Ｓｂ₂Ｓ₃等が挙げられ、発色元素としてはＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｓ、Ｓｅ、Ｐ等が挙げられる。
また、必要ならばプレスシール部外壁には凸部が設けられるとともに、絶縁カラー内壁に該凸部と係合する係合手段が設けられてもよい。さらに、絶縁カラー内壁には、長手方向に複数の突条部が設けられていてもよい。この場合、突条部が４〜１２本設けられるのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のウェッジベース電球の斜視図であり、図２は図１に示す電球本体１の斜視図である。
本発明のウェッジベース電球は、プレスシール部１２を有する着色ガラスバルブ１１と、着色ガラスバルブ１１内に収容されたフィラメント１３と、先端側がフィラメント１３に接続され基端側がプレスシール部１２から露出されたリード線１４を含む電球本体１と、プレスシール部１２を被覆するように取り付けられた筒状の絶縁カラー２から構成され、着色ガラスバルブ１１は、発色化合物または発色元素含有のガラス管の成形部位全体を還元雰囲気下、所定の温度領域で加熱溶融し、金型に入れて膨らませることにより形成され、かつ加熱溶融によって生成されたコロイドにより発色している。
【０００８】
着色ガラスバルブ１１は、発色化合物または発色元素を含むガラス管の成形部位全体を還元雰囲気下かつ所定の温度領域で加熱溶融し、金型に入れて膨らませることにより形成し、この時の加熱溶融によって生成されたコロイドにより、所望の色彩色度に発色させたものである。この着色ガラスバルブ１１頭部及び胴部の肉厚は、通常０．３ｍｍ〜０．６ｍｍである。
例えば、黄橙色の発色化合物としてＣｄＳ−ＣｄＳｅ混合物を含むガラス管を生産し、このガラス管から着色ガラスバルブ１１を製造する場合、安定なコロイド着色を得るには、先ず着色主成分であるＣｄ、Ｓｅ、Ｓを、ガラス中に多く均一に残留させる必要がある。これらの成分は、元素状態または硫化物の状態では揮発しやすいので、基礎ガラス組成や使用原料、酸化還元状態を調整する添加剤などを適切に決定した上で、更に溶融温度、雰囲気を適切に調整する必要もある。これらの条件を満たすことによりガラス中には発色に必要な成分を均一に含ませることが可能であるが、その後のガラスの管成形は、酸化雰囲気下、９００℃〜１０００℃位の温度で行われる為、コロイドが十分成長せず、所望の色彩色度に至るまで発色していない。そこで、このガラス管の成形部位全体を還元雰囲気下、所定の温度領域で（ガラスの軟化点以上、ガラスの軟化点＋１００℃以下）、所定時間（数分から数時間）再び溶融し、金型に入れ、ガラス管の中に空気を吹き付け（又は金型の中を陰圧にして吸引し）て膨らました後、プレスシールする。これにより、所望の色彩色度に発色した着色ガラスバルブが得られる。尚、その他の発色化合物としてはＣｄＳ、Ｃｕ₂Ｏ、ＦｅＳ、ＳｂＳ₂、Ｓｂ₂Ｓ₃等が挙げられ、これらの化合物を含むガラス管からも同様に着色ガラスバルブが得られる。
また、化合物コロイドによる着色の他に、元素コロイドによる着色方法もある。使用される発色元素としてはＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｓ、Ｓｅ、Ｐ等が挙げられる。この場合も、基礎ガラス組成や使用原料、酸化還元状態を調整する添加剤などを適切に決定し、ガラス管を製造する必要がある。そして、このガラス管を、還元雰囲気下、所定の温度領域で加熱溶融することにより、元素の熱的還元をおこし元素ガスを発生させる。この元素ガスが一定濃度以上に達すると凝集して結晶（コロイド）として析出し、発色する。この時、結晶（コロイド）の数、大きさにより吸収する波長や強度が決まり、着色ガラスバルブの色彩色度が決まる。
【０００９】
そして、図２は電球本体１の斜視図であって、着色ガラスバルブ１１のプレスシール部１２には、製造時に排気管を配置してプレスシールすることにより形成される半円柱状の排気部１２２と、凸部１２１が表裏一個ずつ設けられている。凸部１２１は、後述する絶縁カラー２の内壁に設けられた凹部２３と係合して絶縁カラー２を固定するためのものである。ここで、薄肉のプレスシール部１２には複数の凸部１２１を設けるのが困難であるので、凸部１２１は片面に１個または表裏１個程度設けられるのが好ましい。また、プレスシール部１２に凹部を設けて絶縁カラー２に凸部を設けるようにすることもできるが、このようにするとプレスシール部１２の凹部からリード線１４までのガラス肉厚が非常に薄くなり、クラック、破損、リーク等の可能性があるので、本実施例のようにプレスシール部１２に凸部１２１を設けるのが好ましい。尚、プレスシール時に排気部１２２を形成しないよう製造することもでき、この場合、プレスシール部１２の凸部１２１以外は平坦になる。
【００１０】
着色ガラスバルブ１１の内部にはフィラメント１３が収容されている。一般に、自動車の方向指示灯には図１に示すようにフィラメント１３が１つ収容されたシングルフィラメントのウェッジベース電球が採用されており、テール／ストップ灯には図５に示すようにフィラメント１３が２つ収容されたダブルフィラメントのウェッジベース電球が採用されている。そして、フィラメント１３にはリード線１４の先端側が接続されており、このリード線１４の他端側はプレスシール部１２の端部から露出され、図１に示すようにプレスシール部１２を被覆するように取り付けられた絶縁カラー２に沿って折り曲げられる。ウェッジベース電球がソケット（図示しない）に装着されたとき、このリード線１４が電気的に接続され、点灯することとなる。
【００１１】
図３に示すものは、図２に示す着色ガラスバルブ１１のプレスシール部１２を被覆するように取り付けられる筒状の絶縁カラー２である。薄肉に成形されたプレスシール部１２を有するウェッジベース電球ではソケットに固定できない（ＪＩＳ規格に満たない）ので、絶縁カラー２はこの問題を解消する補助アダプターとして機能する。この絶縁カラー２の厚さは、通常０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ位である。また絶縁カラー２の形成材料としては、耐熱性を有するものであれば限定するものではないが、ナイロン、テフロン、熱硬化性フェノール樹脂等が好ましい。
絶縁カラー２の外壁にはウェッジベース電球用ソケット（図示しない）と係合するとともにリード線１４の左右へのずれを防止するための複数の突起２１が表裏同じように設けられている。この複数の突起２１の設けられる位置や形状はＪＩＳ規格で決まっており、これにより図１に示すシングルフィラメントのウェッジベース電球と図５に示すウェッジベース電球を区別するようになっている。さらに、絶縁カラー２の端部にはリード線１４を折り曲げやすくするとともにその位置合わせともなる溝２２を設けるのが好ましい。この溝２２は露出されるリード線１３の数に合わせて、図１に示すシングルフィラメントのウェッジベース電球では２個、図５に示すダブルフィラメントのウェッジベース電球では４個設けられ、この部分をチェックすることにより絶縁カラーの組み付け違い（シングルフィラメントのガラスバルブにダブルフィラメント用絶縁カラーを組み付ける）を防止することもできる。
【００１２】
そして図４に示すように、絶縁カラー２の内壁には、前述のプレスシール部１２上に設けられた凸部１２１と係合する凹部２３と、排気部１２２の形状に対応して設けられた半円柱状溝２４（絶縁カラー２の外壁はこの半円柱状溝２４に対応して盛り上がっている）が設けられている。また絶縁カラー２の内壁には、対向する凹部２３の設けられた面に４本ずつ、その他の対向する面に１本ずつ、合計１０本の三角柱状突条部２５が長手方向に設けられている。この突条部２５は、プレスシール部１２の平坦面の肉厚及び幅が製品ごとに微妙に異なることによる絶縁カラー２のぐらつきを防止する手段として設けられる。ここで、突条部２５の高さとしては０．１〜０．３ｍｍ、幅としては０．２〜０．５ｍｍ位が好ましく、この位の高さと幅であれば、プレスシール部１２に絶縁カラー２を取り付けたときに、突条部２５の頂点付近が若干潰れて、強固に固定される。また、突条部２５の形状について特に限定するものではないが、本実施例に示される三角柱状または半円柱状等に形成されたものが好ましい。さらに、突条部２５の数についても限定するものではないが、４〜１２本位が好ましい。プレスシール部１２の肉厚が薄い場合に突条部２５の数が４本未満であると固定が不十分となる虞があり、プレスシール部１２の肉厚が厚い場合に突条部２５の数が１２本を越えると取り付けにくくなる虞がある。ぐらつきを防止する手段としては小突起等でもよいが、図４に示すように長手方向に突条部２５を設けることにより、絶縁カラー２内壁をほとんど傷つけることなく成形金型を引き抜くことができる。すなわち、絶縁カラー２を容易に一体成形することができるというメリットがある。尚、精度よくプレスシール部１２および絶縁カラー２を成形できれば、突条部２５等の固定手段は設けなくてもよい。
【００１３】
本発明のウェッジベース電球は、以下のように製造される。
▲１▼発色化合物または発色元素を含むガラス管のうち、着色ガラスバルブ１１の成形に必要な部位全体を還元雰囲気下、所定の温度領域（ガラスの軟化点以上、ガラスの軟化点＋１００℃以下）で溶融し、金型に入れ、ガラス管の中に空気を吹き付け（又は金型の中を陰圧にして吸引し）膨らます。
▲２▼ガラス管より、溶融させた部分を切断する。
▲３▼溶融成形した着色ガラスバルブ１１の内部にフィラメント１３及びこれに接続されたリード線１４の一部を収納するとともに、その開口部に排気管を配置する。
▲４▼開口部をプレスシールする。
▲５▼排気管より排気を行い、着色ガラスバルブ１１の内部を真空にする、または、真空にした後に不活性ガスを注入する。
▲６▼排気管の端部を閉じる。
▲７▼絶縁カラー２を成形し、プレスシール部１２にこれを被覆するように取り付ける。
▲８▼プレスシール部１２の端部から露出されたリード線１４を絶縁カラー２に沿って折り曲げる。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ウェッジベース電球用ソケットを口金付き電球用ソケットに変更することなく使用できるので、費用の無駄を省くことができる。また、ＪＩＳ規格を満足する色彩色度に発色したウェッジベース電球を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウェッジベース電球の実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電球本体１の斜視図である。
【図３】図１に示す絶縁カラー２の説明図である。
【図４】図３に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明のウェッジベース電球の他の実施例を示す斜視図である。
【図６】従来の口金付き電球の正面図である。
【図７】従来のウェッジベース電球の説明図である。
【符号の説明】
１電球本体
１１着色ガラスバルブ
１２プレスシール部
１２１凸部
１２２排気部
１３フィラメント
１４リード線
２絶縁カラー
２１突起
２２溝
２３凹部
２４半円柱状溝
２５突条部

Claims

着色ガラスバルブと、該着色ガラスバルブ内に収容されたフィラメントと、先端側で該フィラメントに接続されたリード線を含み、該リード線の基端側が前記着色ガラスバルブから露出するようにプレスシールされてなる電球本体と、該電球本体のプレスシール部を被覆するように取り付けられた筒状の絶縁カラーからなるウェッジベース電球であって、前記着色ガラスバルブは、発色化合物または発色元素含有のガラス管の成形部位全体を還元雰囲気下、所定の温度領域で加熱溶融し、金型に入れて膨らませることにより肉厚が０．３〜０．６ｍｍに形成され、かつ加熱溶融によって生成されたコロイドにより発色されてなるウェッジベース電球。
加熱溶融温度が、使用されるガラスの軟化点以上、ガラスの軟化点＋１００℃以下である請求項１記載のウェッジベース電球。
発色化合物が、ＣｄＳ、ＣｄＳとＣｄＳｅの混合物、Ｃｕ₂Ｏ、ＦｅＳ、ＳｂＳ₂、Ｓｂ₂Ｓ₃の群から選ばれる一つである請求項１または２に記載のウェッジベース電球。
発色元素がＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｓ、Ｓｅ、Ｐの群から選ばれる一つである請求項１または２に記載のウェッジベース電球。
プレスシール部外壁に凸部が設けられるとともに、絶縁カラー内壁に該凸部と係合する係合手段が設けられてなる請求項１〜４のいずれかに記載のウェッジベース電球。
絶縁カラー内壁には、長手方向に複数の突条部が設けられてなる請求項１〜５のいずれかに記載のウェッジベース電球。
突条部が４〜１２本設けられている請求項６記載のウェッジベース電球。