JP4384385B2 - キャップ付電灯および低圧水銀蒸気放電灯 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電気素子を内蔵する光透過ランプ容器と、このランプ容器に固着され、軸線を有する突出接点ピンが設けられたランプキャップと、前記電気素子および接点ピンに接続された電気導体と、前記接点ピンに形成され前記電気導体を固定する凹部とを具えるキャップ付電灯に関するものである。
また、本発明は低圧水銀蒸気放電灯にも関するものである。
【０００２】
この種電灯はGB-A 0 692 290に記載されている。この既知の電灯では、楔状凹部を接点ピンの両側に位置させるとともに互いに対向させ、この凹部を用いて接点ピンを収縮させて電気導体に接触させるようにしている。
【０００３】
【従来の技術】
既知のキャップ付電灯はランプキャップに２つの接点ピンを有する蛍光灯である。この既知の蛍光灯では、水銀は紫外線（UV）の光を（有効に）発生する主成分である。放電容器の内壁には、UVを他の波長、例えば日焼け用のUV-BおよびUV-Aに変換し、または一般の照明用の可視光に変換する蛍光材料を具える蛍光層を被覆することができる。蛍光灯の放電容器は一般に円形断面を有する環状とし、細長く且つ簡潔な形状としている。
【０００４】
既知のキャップ付電灯の欠点は、電灯の製造中、特に、接点ピンに凹部を設ける際に、接点ピンから突出する電気導体の端部が、引張り力を受けてランプキャップ内の、またはランプ容器内の電気導体が隣接する接点ピンを貫通している他の電気導体と電気的に接触するのを防止し得るようにする。電気導体をも接点ピンに固着した後この電気導体の突出端部は除去する必要がある。この除去は切断および／またはヤスリかけによって達成する。この場合には、追加の安全対策を施してこれらの作動が安全且つ明快に達成されるようにする必要のある欠点がある。各々が２つの接点ピンを有する２つのかかるランプキャップを具える十分に使用された環状蛍光灯の場合には、かかる欠点は更に増大する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はかかる欠点を除去し得るようにした上述した種類のキャップ付電灯を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は電気素子を内蔵する光透過ランプ容器と、このランプ容器に固着され、軸線を有する突出接点ピンが設けられたランプキャップと、前記電気素子および接点ピンに接続された電気導体と、前記接点ピンに形成され前記電気導体を固定する凹部とを具えるキャップ付電灯において、前記接点ピンの電気導体を前記ランプキャップからもっとも遠い凹部の境界を越えて延在させないようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】
接点ピンの凹部は、接点ピンを内方向に変形することによって電灯の製造過程で形成される。即ち、接点ピンに局部的に凹部を形成することによって電気導体を接点ピンに固定する。斯様に凹部を形成することによって電気導体を凹部の境界近くにおいて、接点ピンから突出する電気導体の端部に吸引力を存在させる際電気導体が所定の位置で破断する程度まで弱化するようになる。電気導体に所定の弱化部を設けることによって、電気導体は凹部の境界近くで破断する。従って、電気導体を破断した後には、電気導体（の端部）は最早や接点ピンから突出しなくなる。これがため、電気導体を固定した後に接点ピンから突出する電気導体の端部を切断しおよび／またはヤスリかけすることは不必要となる。
【０００８】
電気導体を接点ピンに固定した後接点ピンから突出する電気導体の端部を好適にねじることによって、電気導体（の端部）に引張り力を与えることもできる。電気導体の端部をゆるやかに引張る際、接点ピンの凹部により形成された固定は十分に強いため、電気導体の端部は電気導体の固定とは無関係にゆるやかに引張ることができることを実験により確かめた。
【０００９】
接点ピンに凹部を形成して電気導体を脆弱にすることは一方的に行なうのが好適である。この凹部は、一般に、接点ピンを軸線に対して垂直な方向に押圧し接点ピンを内方に変形した所謂圧潰ピンによって接点ピンに形成する。
【００１０】
本発明キャップ付電灯の好適な例では、前記凹部は前記境界近くに、電灯の製造中電気導体を弱める圧潰部を有するようにする。ここに云う“圧潰部”とは、本発明の記載および請求項において、凹部形成処理中、接点ピンが電気導体に局部的に一層鋭角に深く押圧されることを意味するものとする。この圧潰部は電気導体を“切断”するのではなく、電気導体を脆弱にして電気導体の端部に引張り力を掛ける際、電気導体を所定の位置で破断し得るようにする。かかる圧潰部を用いることは、電気導体の突出端部の除去中および除去後電気導体を接点ピンに固定したままとする点で有利である。接点ピンの圧潰部形成後は、電気導体の突出端部に引張り力を掛けても、電気導体の接点ピンへの固定を弱めて電気導体を接点ピンに最早固定しなくなることは生じない。
【００１１】
本発明キャップ付電灯の特に好適な例では、前記圧潰部は10°≦α≦45°の範囲の角度で前部境界の方向に深くし、ここに角度αは軸線に対して測定したものとする。電気導体を固定するためには、所謂圧潰ピンを用いる。角度α＜10°では、凹部の形成中電気導体を弱めても、引張り力を掛け、同時に電気導体を接点ピンに固定したままとしても電気導体の端部を電気導体から離脱せしめるには不十分となる。さらに、角度α＜10°では、電気導体の端部を除去するに必要な引張り力が大きく電気導体の接点ピンへの固定はほぼ完全になくなる。角度α＞45°では、圧潰部への押圧力が高くなり過ぎて接点ピンが急速に破断されるため、接点ピンの老化が急速に生じるようになる。
【００１２】
好適には、前記圧潰部は25°≦α≦35°の範囲の角度で深くなるようにする。かかる圧潰部を有する圧潰ピンを用いることによって固定保持しながら電気導体の端部を除去することができる。
【００１３】
さらに、前記凹部には電気導体を固定する押圧部をさらに具えるようにする。この凹部と前記圧潰部とを組合せることによって、相乗作用を得ることができる。一方、圧潰部によって接点ピンの凹部形成時に電気導体を脆弱にするとともに、他方、押圧部によって電気導体を接点ピンに固定して電気導体の固定を殆ど弱めることなく、電気導体の端部をゆるやかに容易に引張り得るようにする。この目的のため、押圧部の固定区域の長さを好適に選定して、電気導体の端部を接点ピンから引張る際、電気導体が接点ピンに固定された儘となるようにする。
【００１４】
接点ピンはただ一つの凹部を有するようにするのが特に好適である。これによって圧潰部および押圧部を一回の操作で設けることができる。
【００１５】
本発明を適用した低圧水銀蒸気放電灯によれば、キャップ付電灯を具え、ランプ容器により水銀および不活性ガスが気密状態で充填された放電空所を囲むとともに電気素子が前記放電空所内に配列され、放電空所内の放電を維持する電極を具えるようにする。
【００１６】
【実施例】
図面につき本発明を説明する。
図は純粋に線図的であり、実寸法通りには示さず、特に便宜上、或る寸法は拡大して示し、図中、同一部分には同一符号を付して示す。
図１において、キャップ付電灯は電気素子２を内蔵する光透過ランプ容器１を具える。突出接点ピン４を設けたランプキャップ３をランプ容器１に固着する。電気導体５によって電気素子２を接点ピン４に接続する。この接点ピン４には電気導体５を固着する凹部15を設ける。
【００１７】
図示の電灯には２つの同一のランプキャップ３を設け、各キャップには２つの接点ピン４を設け、各ランプキャップを個別の導体５によって電気素子２に接続する。図示の電灯は、ランプ容器１によって内部に水銀および不活性ガスを気密に封入した放電スペース９を囲む低圧水銀蒸気放電灯とする。ランプ容器１には蛍光材料（図１には示さない）を被覆する。放電スペース９には電気素子２として作用し、電流を通過させて加熱し電灯を点弧し得る２の電極を収納する。
【００１８】
図２は図１に示す本発明キャップ付電灯の断面図である。特に、図２は軸線11を有し、である／が固定された接点ピン４を線図的に示す。接点ピン４は内方に一方的に変形され、接点ピン４に凹部が形成される（図3Aおよび3B参照）。凹部15にはランプキャップ３から対向する側に境界16を設ける。図２に示す例では、この境界を軸線11に垂直に延在する面として示す。変更例では、この境界によって軸線11に対してある角度で囲むようにする。本発明によれば接点ピン４の電気導体５は凹部15の境界16を越えて延在させないようにする。
【００１９】
凹部15は圧潰部17および押圧部18を具える。この凹部は境界16の近くに、電灯の製造過程で電気導体を弱める圧潰部17を有する。図２に示す例では、この圧潰部17を軸線11に対して角度αで前境界16の方向に深くする。好適には、この角度αは25°≦α≦35°の範囲とする。角度α≒30°に深くした圧潰部17は特に好適である。好適には、圧潰部17の深さd_piと接点ピン４の直径d_cpとの比は次式を満足させるようにする。
0.05≦d_pi/d_cp≦0.15
【００２０】
さらに、凹部15は電気導体５を固定する押圧部18を具える。この押圧部18によって電気導体５が接点ピン４に対してほぼ固定されるようにし、しかも凹部を有する接点ピン４を設ける際に圧潰部17によって電気導体５を脆弱にし、電気導体の端部を容易にゆるやかに引張り得るようにする。
【００２１】
図３Aは凹部を設ける前の接点ピン４の線図的断面図である。接点ピン４には、その断面図に示すように、肉厚端部41および42を設ける。電気導体５はその端部51を接点ピン４から突出させる。さらに、所謂圧潰ピン25を設け、これに所謂圧潰部27および押圧部28を形成し得るようにする。圧潰ピン25を図３Aの矢印で示す方向に接点ピン４に向けて動かし得るようにする。
【００２２】
図３Bは本発明を適用して接点ピン４を変形する際の図３Aの接点ピンの線図的断面図である。圧潰ピン25の圧潰部27および押圧部28は接点ピンをプレスして肉厚端部とし、これにより肉厚端部41を内方に片側にだけ変形せしめるようにする。接点ピン４のこの変形によって、図３Bに示すように、電気導体５の材料（金属）を外方に流し、電気導体５が凹部15の位置で薄くなるようにする。圧潰ピン25の圧潰部27によって肉厚端部41に圧潰部17を成型し、且つ、圧潰ピン25の押圧部28を接点ピン４の肉厚端部41の押圧部28に相当させるようにする。肉厚端部41の圧潰部27によって、電気導体５を図３Bの最大凹部の箇所で脆弱にし、電気導体５の端部51に引張り力を掛けてこの端部を凹部15の境界近くで破断せしめ得るようにする。端部51が電気導体５から離脱された後には図２に示す状態が得られるようになる。
【００２３】
ピン圧潰を行なった結果、ピンの深さは圧潰接合の強度の目安となることを示す。押圧部の深さd_prと接点ピンの直径d_cpとの好適な比は次式に示す関係を満足することが確かめられた。
0.2≦d_pr/d_cp≦0.4
【００２４】
図４において、引張り力Ｆ（Ｎ）は凹部の相対深さd_pr/d_cpの関数として示す。引張り力Ｆは電気導体５の端部51を接点ピン４からゆるやかに引張るに要する力である（図３B参照）。また、相対深さd_pr/d_cpはピン圧潰深さとも称される。図４においては、３巣類の記号を用いる。即ち、
(a）黒塗り正方形：電気導体５の端部51をゆるやかに引張った後、この電気導体５を接点ピン４から動かすことができる。
(b）黒塗り３角形：接点ピンを変形させてランプ容器１に対向する電気導体５の側をから離脱し得るようにする。
(c）黒塗りひし形：電気導体５の端部51を破断して接点ピン４から容易に離脱し得るようにする。
【００２５】
これに関連して、広く３つの範囲を図４において識別することができる。
（a）浅すぎるピン圧潰深さ：d_pr/d_cp＜0.2；上述した限度以下のピン圧潰深さでは、電気導体５の端部51は破断せず、その代わりに電気導体５は接点ピン４内に移動する。
（b）深すぎるピン圧潰深さ：d_pr/d_cp＞0.4；上述した限度以上のピン圧潰深さでは、電気導体５の端部51は接点ピン４から容易に離脱させることができる。しかし、変形中、ランプ容器１と対向する側で電気導体に形成した凹部は深すぎ、その結果電気導体５はランプ側に離脱するようになる。
（c）好適なピン圧潰深さ：0.2≦d_pr/d_cp≦0.4；これら限度間のピン圧潰深さでは、電気導体５の余分な端部51は接点ピン４から容易に破断し、離脱させることができる。電気導体５の破断部は凹部15が最大となる図３Bに52で示すスポット近くに発生するため、電気導体５の破断された端部51は容易にゆるやかに引張り、除去することができる。電気導体５は凹部15に十分に固着され、従って、電気導体５をランプ容器１に対向する側でゆるやかに引張ることができる。
【００２６】
図４はピン圧潰深さに対する極めて良好な範囲を垂直方向の点線で示す。（i）によって示される範囲では、ピン圧潰深さd_pr/d_cpは次式によって満足する。
0.25≦d_pr/d_cp≦0.35
【００２７】
好適には、接点ピン４の電気導体５の固定の長さl_clは少なくとも0.75mmとする（図２参照）。
【００２８】
本発明は上述した例にのみ限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲内で種々の変形や変更が可能であること明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明によるキャップ付電灯の一例を示す側面図である。
【図２】 図２は本発明キャップ付電灯の接点ピンを示す断面図である。
【図３】 図３Aは凹部を設ける前の接点ピンを示す断面図である。
図３Bは凹部の形成中の図３Aに示す接点ピンの断面図である。
【図４】 図４は引張り力を凹部の相対深さ関数として示す特性図である。

Claims (10)

1. 電気素子を内蔵する光透過ランプ容器と、このランプ容器に固着され、軸線を有する突出接点ピンが設けられたランプキャップと、前記電気素子および接点ピンに接続された電気導体と、前記接点ピンに形成され前記電気導体を固定する凹部とを具えるキャップ付電灯において、前記接点ピンの電気導体を前記ランプキャップからもっとも遠い凹部の境界を越えて延在させないようにしたことを特徴とするキャップ付電灯。
2. 前記凹部は前記境界近くに、電灯の製造中電気導体を弱める圧潰部を有するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のキャップ付電灯。
3. 前記圧潰部は10°≦α≦45°の範囲の角度で前部境界の方向に深くし、ここに角度αは軸線に対して測定したものとすることを特徴とする請求項１に記載のキャップ付電灯。
4. 前記圧潰部は25°≦α≦35°の範囲の角度で深くなるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のキャップ付電灯。
5. 前記凹部は電気導体を固定する押圧部を具えることを特徴とする請求項１または２に記載のキャップ付電灯。
6. 前記押圧部の深さd_prと前記接点ピンの直径d_cpとの比が次式：
   0.2≦d_pr/d_cp≦0.4
   を満足するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のキャップ付電灯。
7. 前記接点ピンの電気導体の固定長さl_clを少なくとも0.75mmとしたことを特徴とする請求項１または２に記載のキャップ付電灯。
8. 前記接点ピンは少なくとも１つの凹部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のキャップ付電灯。
9. 前記電灯は各々が２つの接点ピンを設けた２つのランプキャップを有することを特徴とする請求項１または２に記載のキャップ付電灯。
10. 請求項１または２に記載のキャップ付電灯を具え、ランプ容器により水銀および不活性ガスが気密状態で充填された放電空所を囲むとともに電気素子が前記放電空所内に配列され、放電空所内の放電を維持する電極を具えることを特徴とする低圧水銀蒸気放電灯。

Images