JP4571823B2 - 外側バルブおよび所属の支持部材を有する電気ランプ - Google Patents

Description

並行して提出された特許出願２００３Ｐ０８１４８ＤＥに、ゲッタバンドを有するランプの製造方法が詳細に記載されている。

本発明は、外側バルブおよび所属の内側容器を有し、該外側バルブ内部において、ゲッタ材料が支持部材に支持されている形式の電気ランプに関する。ここではとりわけ、金属ハロゲンランプ等の放電ランプ、およびハロゲン白熱電球にも関する。

ＤＥ‐Ａ１９５２１９７２から、放電ランプのためのキャップバンドの製造方法が公知である。該キャップバンドは、ランプ内に挿入すべき材料をコーティングとして有する支持帯である。ランプ内に挿入すべき前記材料は、とりわけ水銀および／またはゲッタ材料である。ここではこのようなキャップバンドの適用範囲として、もっぱら低圧水銀ランプの放電容器が考えられている。しばしば、キャップバンドは電極の近傍に固定されている。ＵＳ６０４３６０３を参照されたい。ゲッタを有する支持帯は、ゲッタバンドとも称される。

外側バルブ内にゲッタを有するハロゲン白熱電球の一例が、ＣＡ‐Ａ１３１００５８に記載されている。

通常ゲッタは、汚染を吸収するため、高圧放電ランプの外側バルブ内のベースであるディスク上でも使用される。ＵＳ５３２７０４２では、たとえばＺｒゲッタが薄鉄板ベース上にて使用され、この薄鉄板ベースはフレームに溶接によって固定されている。両側を封止された外側バルブ内の両側を封止された放電容器では、ゲッタは通常、ワイヤによって該外側バルブのピンチ封止部に固定されるか、または外側の給電線に固定されるか、または放電容器のピンチ封止部の周囲に設けられた薄板シェルに固定されている。ここで、『Technisch wissenschaftliche Abhandlungen der OSRAM-Gesellschaft』第１２巻（Springer-Verlag Berlin 1986, １１〜１４頁）を参照されたい。
２００３Ｐ０８１４８ＤＥ ＤＥ‐Ａ１９５２１９７２ ＵＳ６０４３６０３ ＣＡ‐Ａ１３１００５８ ＵＳ５３２７０４２ 『Technisch wissenschaftliche Abhandlungen der OSRAM-Gesellschaft』第１２巻（Springer-Verlag Berlin 1986, １１〜１４頁）

本発明の課題は、請求項１の上位概念による、外側バルブを有する電気ランプにおいて、簡単かつ低コストで、所要面積を低減してゲッタを該外側バルブ内に固定できる電気ランプを提供することである。また別の課題は、特に適合性が高く、かつとりわけこの目的に特に適した支持部材を提供することである。

前記課題は、該支持部材が支持帯であり、前記支持帯にゲッタ材料が取り付けられており、前記支持帯は、補助手段を使用せずにそれ自体で該外側バルブに支持されるように撓曲されている構成によって解決される。

本発明による電気ランプは、外側バルブおよび該外側バルブ内に配置された内側容器を有する。この内側容器は真空密に密閉されており、たいていは放電容器である。これは通常、フレームによって外側バルブに支持されている。しかし、外側バルブを有するハロゲン白熱電球に適用することもできる。外側バルブ内では、ゲッタ材料が支持部材で支持されている。ここでは支持部材は支持帯であり、この支持帯にゲッタ材料が層として取り付けられている。このことはたとえば、ＤＥ‐Ａ１９５２１９７２から公知である。しかし本発明では、支持帯自体が直接、支持機構として使用される。ここでは支持帯は、補助手段を使用せずにそれ自体で外部バルブに支持されるように撓曲されている。

このことは種々の手段で実施される。１つの実施形態では、支持帯は可撓性の材料から成る。この場合、放電容器に少なくとも１つのピンチ封止部を設け、支持帯を該ピンチ封止部の少なくとも一部の周囲に巻き付けることによって、簡単な支持機構が実現される。たいていは放電容器である内側容器が少なくとも１つの溶融封止部を有する場合、支持帯は該溶融封止部の少なくとも一部の周囲に巻き付けられている。

第２の実施形態では、支持帯は柔軟性、弾性の材料から成り、とりわけばね鋼から成る。このことを前提とすることにより、支持帯は弾力のみによって、外側バルブの内側表面で支持される。

支持帯を外側バルブの内側表面のノッチに緊締すると、確実に支持できる。

択一的手段は、支持帯を、外側バルブの内側表面において少なくとも３つのベアリング点を有するように撓曲することである。

別の実施形態では、支持帯を穿孔し、穿孔された場所で撓曲することにより、挟持して固定することが必要である。もちろん、支持帯を付加的に弾性または少なくとも可撓性とすることもできる。

外側バルブに、支持帯を確実に支持するのを支援する突起部を設けることにより、外側バルブ内の支持帯を特に確実に支持できる。

新たな本構想の利点を特に明らかにする特に有利な実施形態では、放電容器の相互に対向する端部が密閉部によって封止されているように構成されている。ここでは、外側バルブは放電容器を部分的にのみ包囲し、遅くとも密閉部の領域を終端とする。

典型的な適用は、金属ハロゲンランプおよびハロゲン白熱電球である。

図１は、両側でピンチングされた金属ハロゲンランプ１を横方向で示している。バレル状部材として石英ガラスから形成された放電容器２は、２つの電極３とともに金属ハロゲン化物充填物を封入する。バルブ端部はピンチ封止部４によって密閉されており、このピンチ封止部４内にフィルム５が埋め込まれている。このフィルム５は、外部の給電線６と接続されている。外部給電線６は管状のスリーブ７内に案内され、完全なソケット部９のブシュ８を終端とする。このソケットは鋼から一体形で製造されており、さらにコンタクト部材として円形ディスク１０を有し、センタリング部および支持部として鉤状突起１１を有する。放電容器の膨らんだ部分は外側バルブ１２によって囲まれており、この外側バルブ１２はピンチ封止部４とスリーブ７との間の接合領域内で巻かれている（１３）。外側バルブ１２は周面上の凹入部１４を有しており、鉄または鋼から成る柔軟性の支持帯１５は、横方向でずれないように、該外側バルブの内側表面に噴射されている。鉄から成る支持帯１５は、とりわけニッケルめっきされている。支持帯は、たとえばＺｒ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃｏのゲッタ材料を有し、このゲッタ材料は、酸素、水素等の異なる物質を吸収するために使用される。外側バルブには、窒素、別の不活性ガスまたは真空が充填される。

可能な製造法は、たとえばＤＥ‐Ａ１０１５７８６８，ＤＥ‐Ａ１０１５９３７９またはＥＰ‐Ａ４８１７０２に記載されている。完全な外側バルブを有する変形形態が、たとえばＥＰ‐Ａ４６５０８３に記載されている。これらすべての構成に対して、本発明の構想を使用できる。

別の製造法が、以下で図２ａに基づいて説明される。まず、放電容器２はシリンダ形管から、成形ロールと、場合によってはピンチングジョーとによって製造され、両端部に密閉部（ピンチ封止部４または溶融封止部）が設けられる。前記ピンチングジョーはそれぞれ、未封止状態の管に挿入された電極系をたとえばピンチングによって固定する。同時に、前記密閉部に完全に付着されたスリーブ形の延長部分７が残される。第１の延長部分７ａは、最初に未封止状態である端部１６ａが、挿入されたソケット部１７に当たることによって密閉されるのに対し、第２の延長部分７ｂではポンプ孔１８が未封止状態のままである。さらに、未封止状態の端部１６ｂは最初は処理されない。それと並行してシリンダ形の外側バルブ１２は、周面上の凹部１４が、近傍で緊締された外側バルブ１２内の支持帯を側方で固定するように前処理される。外側バルブの端部は、火炎によって予め加熱することにより、延長部分７表面に両側に巻かれ（矢印Ｐ１）、特に第２の延長部分７ｂの端部１６ｂでは、未封止状態のポンプ孔１８以外に固定される。確かに、ポンプ孔１８の高さで外側バルブ１２は本来の直径の一部に巻き込まれているが、延長部分７ｂに接触するまでには至っていない（矢印Ｐ２）。この構成体は、第２の延長部分７ｂの未封止状態の端部１６ｂでフィードライン３８を介して、ポンプ充填システム３９に接続されている。その際にはとりわけ、ポンプゴム４０が延長部分の端部に取り付けられている。このようにして、外側バルブ内の雰囲気が排気される。ポンプ経路は矢印Ｐ３として示されている。続いて外側バルブ１２には、場合によっては不活性である雰囲気が前記ポンプ経路を介して供給されるか、または真空が維持される。次のステップにおいて、ポンプ孔１８が封止される。その際には、該ポンプ孔１８は巻かれるか、またはレーザによって溶融されるか、または単に、加熱後に低圧を加えることによって自然に封止される。その次に、第２の延長部分の端部１６ｂが「焼きばめ」される。使用されるゲッタにおいて必要である場合、ゲッタバンド１５は後に、外側バルブ１２を通してレーザによって活性化される。

横方向の境界として、内部に向けられた突出部である凹部１４を使用する代わりに、外側に向けられた突出部（５２）も使用することができる。この外側に向けられた突出部（５２）では支持帯は、２つの部分の横方向の境界に基づいて案内されている。図２ｂを参照されたい。

図３には、支持帯の別の固定法の原理が示されている。ここでは、支持帯２０はＨ字形のピンチ封止部２１に直接固定されている（断面図で示されている）。その際には、支持帯２０は２つの接触部分２２によって、該ピンチ封止部２１の２つの広幅側２３を挟持して接触するように撓曲されている。それに対して、接触部分２２間に存在する支持帯の中間部分２４は、第１の狭幅側２５を間隔をもって包囲する。支持帯の自由端部２６は、第２の狭幅側２７の方向にピンチ封止部より突出している。

類似する構想を、溶融封止部２８を有するランプに対して使用することもできる。図４は、シリンダ形の溶融封止部２８の断面図である。ゲッタが塗布された支持帯２９は、溶融封止部２８をほぼ完全に包囲しており、特に全周の少なくとも４分の１を包囲する。ここでは、全周上の少なくとも３つの箇所に接触されている。支持帯の自由端部３０は、約３３０°だけ反られており、直近の端部で再び約９０°だけ屈曲されている。この自由端部は取り付け補助として作用する。

別の構想が図５に示されている。ここでは、支持帯３１はピンチ封止部２１（または溶融封止部）に固定される代わりに、外側バルブの内側表面３２に固定されている。その際には支持帯は、ばね鋼またはニッケルめっきされた鉄から、丸コーナ３３および未閉鎖状態のベース３４を有する、ほぼ二等辺三角形のような三角形で形成されている。丸コーナは、外側バルブとの接触点である。確実に支持するため、前記３つの接触点が外側バルブの全周の半分より幾らか長い部分、とりわけ約５５〜７５％で緊張されていると有利である。支持帯は放電容器の近傍にあるので、該支持帯がさらされる温度は比較的高く、このような構成は、作用を発揮するために高い温度を必要とするゲッタ材料に非常に適している。溶融封止部にもこの構想は非常に適している。というのも、溶融封止部の所要面積はピンチ封止部よりも小さいからである。

図６に示された第２の変形形態は、最適な作用のために比較的低い温度を必要とするゲッタを対象としている。ここでは、支持帯３５は実質的により良好に、外側バルブの内側表面３２に密着されている。こうするため、支持帯３５はほぼＣ形に撓曲され、放電容器のピンチ封止部２１に対して別の間隔が得られる。

別の実施形態が図７に示されている。ここでは支持帯３６は、外側バルブの内側表面３２に設けられた２つのスロット３７間に緊締されており、屋根状に湾曲されている。両スロット３７は、仮想の平行に延在する直径Ｄに対して幾らか偏心して配置されている。該スロットのこの結合直線Ｖは平行な直径Ｄに対して、Ｈ字形のピンチ封止部２１の狭幅側の端部の高さにほぼあるようにずらされている。ばね張力は有利には、支持帯３６の長さがスロット３７間の結合直線Ｖの長さの約１２０〜１６０％になるように選択される。

別の実施形態では、放電容器４２に固定するために、穿孔された支持帯４１が使用される。こうすることにより支持帯の撓曲が、Ｈ字形に形成されたピンチ封止部２１の形状にさらに良好に適合される。図８は、図３と同様にピンチ封止部の２つの広幅側４３に挟持することによって固定された支持帯４１を示しており、中間部分４４は狭幅側４５を包囲する。しかし図３と異なり、支持帯が適切に穿孔されており、該支持帯の中間部分４４が狭幅側４５に対して平行に案内され、直角に広幅側に対して屈曲されている。広幅側との接触はそれぞれ、Ｖ字形に形成された末端部分４６によって実施されている。このようにして、支持帯の所要面積が格段に低減される。この実施形態はとりわけ、高い動作温度を有するゲッタ、および外側バルブから放電容器までの間隔が小さいランプに適している。

図９は、溶融封止部２８に固定された、穿孔された支持帯４７の実施例を示している。図４とは異なり、穿孔によって支持帯４７が縮小されている。支持帯は、断面がシリンダ形である溶融封止部を全周の約７０〜９０％で包囲しており、５つの穿孔ラインによって該支持帯の鋭い折り目４８が実現されている。したがって、より確実かつ密接に支持されている。図４に示されたような取り付け補助としての延長部は必要ない。

図１０には、穿孔された支持帯４７が概略的に示されている。撓曲されていない状態では、該支持帯４７は矩形に切断された薄板であり、この薄板上にゲッタ材料４９が、たとえば中心に延在するストライプとして取り付けられている。図示された実施例（左半分）には、たとえば５つのスロット５０が穿孔ラインとして、該支持帯にパンチングされている。もちろん、この穿孔をこれと異なって形成することもできる。たとえばこの穿孔を、図１０の右半分に示されているようなラインに沿って連続的なパンチ孔５１によって形成することもできる。穿孔ラインの数は、所望の折り目の数に依存する。このようなパンチ孔は、パンチ孔が形成される薄板の幅の割合がスロットより大きいという利点を有する。これに対して、ゲッタを有するストライプ４９の幅より長さが大きいスロットの利点は、薄板が撓曲される際にゲッタ材料が剥離または剥落するおそれがないことである。

もちろんこの技術を、片側が封止とりわけピンチングされた放電容器でも使用することができる。このような放電容器は、片側が封止された外側バルブ内に収容される。それに相応して本技術を、片側が封止された外側バルブ内に設けられた両側が封止された放電容器に対しても使用することができる。

金属ハロゲンランプの横方向の断面図である。 図１に示されたランプの製造方法を、非常に概略的に示した図である。 支持帯を有する金属ハロゲンランプの断面図である。 支持帯を有するランプのための別の実施例の断面図である。 支持帯を有するランプのための別の実施例の断面図である。 支持帯を有するランプのための別の実施例の断面図である。 支持帯を有するランプのための別の実施例の断面図である。 支持帯を有するランプのための別の実施例の断面図である。 支持帯を有するランプのための別の実施例の断面図である。 穿孔された支持帯の実施例の平面図である。

符号の説明

１ 両側がピンチングされた金属ハロゲンランプ
２ 放電容器
３ 電極
４，２１ ピンチング封止部
５ フィルム
６ 外部の給電線
７ 管状のスリーブ
８ ブシュ
９ ソケット部
１０ 円形ディスク
１１ 鉤状突起
１２ 外側バルブ
１４ 凹部
１５，２０，２９，３１，３５，３６，４１，４７ 支持帯
１６ａ，１６ｂ 端部
１７ ソケット部
１８ ポンプ孔
２２ 接触部分
２３ ピンチング封止部２１の広幅側
２４ 中間部分
２５ 第１の狭幅側
２６，３０ 自由端部
２７ 第２の狭幅側
２８ 溶融封止部
３２ 内側表面
３３ 丸コーナ
３４ 未封止状態のベース
３７ スロット
４３ 広幅側
４４ 中間部分
４５ 狭幅側
４６ 末端部分
４８ 折り目
５０ スロット
５１ パンチ孔
５２ 突出部
Ｖ 結合直線
Ｄ 直径

Claims (9)

1. 外側バルブ（１２）および該外側バルブ（１２）内に配置された放電容器（２）を有する電気ランプであって、
   該外側バルブ（１２）内部において、ゲッタ材料が支持部材で支持されている形式のものにおいて、
   該支持部材は支持帯（１５）であり、
   前記支持帯（１５）にゲッタ材料（４９）が取り付けられており、
   前記支持帯（１５）は、補助手段を使用せずにそれ自体で該外側バルブ（１２）の内側表面に支持されるように撓曲されているか、または、
   前記支持帯（１５）は、補助手段を使用せずにそれ自体で、前記放電容器（２）のピンチ封止部または溶融封止部を挟持するように撓曲されて該放電容器に支持されることを特徴とする電気ランプ。
2. 前記支持帯（１５）は可撓性の材料から成る、請求項１記載の電気ランプ。
3. 該支持帯は、柔軟性、弾性の材料から成り、
   前記材料は、とりわけばね鋼である、請求項１記載の電気ランプ。
4. 該支持帯（３１；３５）は、それ自体で弾力のみによって、該外側バルブの内側表面で支持されている、請求項３記載の電気ランプ。
5. 該支持帯（３６）は、該外側バルブの内側表面のノッチ（３７）に緊締されている、請求項３記載の電気ランプ。
6. 該支持帯は、少なくとも３つのベアリング点を該外側バルブの内側表面に有するように撓曲されている、請求項３記載の電気ランプ。
7. 該支持帯（４７）は穿孔されており（５０，５１）、穿孔された場所で該支持体（４７）が撓曲されており、撓曲されることによって該支持体（４７）が前記ピンチ封止部または溶融封止部を挟持して、前記放電容器に固定されている、請求項１記載の電気ランプ。
8. 該外側バルブ（１２）に突出部（１４；５２）が設けられており、
   前記突出部（１４；５２）は、支持帯の確実な支持を支援する、請求項４記載の電気ランプ。
9. 該内側容器は、相互に対向する２つの端部で封止されており、
   該外側バルブ（１２）は、該内側容器（２）に直接固定されている、請求項１記載の電気ランプ。

Images