JP4953804B2 - 電極構造 - Google Patents
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Description
この電極は、例えば二本のリード線に接続されたフィラメントコイルから構成されており、フィラメントコイルがガラス管内に封止されており、リード線がガラス管内から外部に気密的に引き出されるようになっている。
これにより、電極のリード線からフィラメントコイルに給電され、ガラス管内にて放電が生じて、発光が行なわれるようになっている。
即ち、図8(A)において、電極構造1は、二本のリード線2a,2bと、フィラメントコイル3と、から構成されている。
これにより、フィラメントコイル3は、その接続部3b,3cがリード線2a,2bに対して固定・保持されるようになっている。
図9において、電極構造4は、二本のリード線2a,2bと、縦長のフィラメントコイル5と、から構成されている。
上記フィラメントコイル5は、例えばガラス管の長手方向に延びる軸の周りに巻回するように二重の螺旋状に形成されたコイル本体5aと、コイル本体5aから軸方向(図示の場合、下方)に延びる接続部5b,5cと、から構成されている。
特許文献1の電極構造においては、フィラメントコイル5の接続部5a,5bは、図10に示すように、リード線2a,2bの先端に対して、ヒートタブ6a,6bを介して溶接されている。
これにより、フィラメントコイル5の発熱がヒートタブ6a,6bに対して放熱されるようになっている。
この場合、パイプ9cは、電極9aを構成する材質であるタングステンより熱膨張係数の大きい材料から構成されており、点灯時にパイプ9cが膨張することによって、電極9aとリード線9bとの間に間隙が生じて、電極9aから直接にリード線9bに熱が伝達されず、その酸化が防止され得るようになっている。
このため、衝撃等が加えられたとき、フィラメントコイル5がリード線2a,2bの先端から脱落してしまうことがある。
このような溶接によるフィラメントコイルの脆弱化は、上述した電球7の場合も同様である。
これに対して、リード線2a,2bを長くして、フィラメントコイル3,5を封止部から離反させる構成も考えられるが、非点灯部分が拡大することになり、例えばバックライトの光源として使用する場合に、発光面の周囲の非発光部分が多くなってしまうことになる。
従って、金属パイプ8bの電極8aとの一体化のために焼結工程が必要となり、作業が煩雑になってしまう。
このため、電極9a及びリード線9bの材質とパイプ9cの材質の膨張係数の差に基づいて、温度上昇時に生ずる僅かな間隙を利用して、熱伝導を遮断していることから、熱伝導の遮断動作が不安定であり、電極9aとリード線9bとの間の接触が不良となることがある。
この場合、フィラメントコイルの各接続部とリード線の先端がパイプ連結部を介して直線状に整列することになる。これにより、当該電極構造を組み込むべき熱陰極放電灯等のガラス管の管径が細い場合であっても、これらのフィラメントコイルの各接続部とリード線の先端がガラス管の長手方向に整列することから、当該電極構造を確実に組み込むことが可能である。
これらのフィラメントコイルの接続部及びリード線とパイプ連結部との接続の際に、フィラメントコイルの接続部及びリード線がパイプ連結部の端部内に挿入した状態で、カシメ等が行なわれ、作業が容易に行なわれ得ることになる。
従って、封止部にて、ガラス管内の封入ガラスがリークしてしまうようなことはなく、さらにリード線の放熱のために、ガラス管内におけるリード線を長く保持する必要がない。このため、ガラス管の非発光部を小さくすることができる。これにより、当該電極構造を組み込んだ熱陰極放電灯等を例えばバックライトの光源として使用する場合であっても、発光面の周囲の非発光部分をできるだけ小さくすることができる。
従って、点灯時にフィラメントコイルで発生する熱が、より一層リード線に伝達されにくくなる。
なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1は、本発明による電極構造の第一の実施形態の構成を示している。
図1において、電極構造10は、二本のリード線11,12と、フィラメントコイル13と、二つのパイプ連結部14,15と、から構成されている。
図示の場合、コイル本体13aは、例えばガラス管の長手方向に延びる軸の周りに巻回するように二重の螺旋状に形成されているが、これに限らず、任意の構造のコイルとして構成されていてもよく、また例えばC−6またはC−8タイプの自動車用バルブのフィラメントコイルと同様に構成されていてもよい。
ここで、上記パイプ連結部14,15は、前述したリード線11,12の構成材料よりも熱伝導率の低い(例えば熱伝導率が115W/m・K以下)金属材料、例えばニッケル,鉄系金属から構成されている。
このゲッター機能は、パイプ連結部14,15自体がゲッター機能を有する材料から構成され、あるいはパイプ連結部14,15の内側または外側にゲッター機能を有する材料が塗布,蒸着等により形成されることにより、付与され得る。
他方、比較的低い導電性を備えたゲッター機能を有する材料がパイプ連結部14,15の表面に形成される場合、一般的にはこの材料は、パイプ連結部14,15の外側面に形成される。
なお、リード線11,12の先端とパイプ連結部14,15とは、溶接によって互いに接続され、固定保持されるようにしてもよい。
他方、上記パイプ連結部14,15とリード線11,12の先端との固定保持が溶接により行なわれる場合には、好ましくはこの溶接による固定保持が行なわれた後、上記パイプ連結部14,15とフィラメントコイル13とのカシメ固定が行なわれる。これにより、溶接工程におけるフィラメントコイル13に対する熱の影響が確実に排除され得ることになる。
これにより、電極構造10におけるフィラメントコイル13とリード端子11,12がそれぞれパイプ連結部14,15を介して互いに固定保持されることになる。
従って、衝撃等によって、フィラメントコイル13がリード線11,12の先端から脱落してしまうようなことがなく、電極構造10の信頼性が向上することになる。
なお、実際には、ガラス管17の他端に対しても、同様に別の電極構造10が対称的に取り付けられる(不図示)。
従って、ガラス管17の一端17aにおけるビード18による封止部にて、リード線11,12とガラス管17またはビード18の熱膨張係数の差に基づいて、間隙が発生して、ガラス管17内の封入ガスがリークしてしまうようなことがない。
また、リード線11,12があまり加熱されないことから、リード線11,12の先端が、ガラス管17の端部に対して比較的接近して配置され得る。これにより、ガラス管17の非発光部分を小さくすることができる。これにより、同じ長さのガラス管17を使用する場合には、光量が増大することになる。
さらに、上記パイプ連結部14,15がゲッター機能を備えている。これにより、ガラス管17内における不純物等の気体分子が吸着され、ガラス管内における放電状態やスパッタ等が改善されることになる。
図5は、本発明による電極構造の第二の実施形態の要部の構成を示している。 図5(A)において、電極構造20は、図1に示した電極構造10とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
即ち、上記電極構造20においては、パイプ連結部14,15が、下端14a,15aと上端14b,15bとの間の中間領域にて、少なくとも内径が小さくなっている絞り部14c,15cを有している。なお、この絞り部は図5(B)に示すように閉塞して接触していても良い。
図6は、本発明による電極構造の第三の実施形態の構成を示している。
図6において、電極構造30は、図1に示した電極構造10とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
即ち、上記電極構造30においては、中空円筒状のパイプ連結部14,15の代わりに、下端31a,32aから上端31b,32bに向かってそれぞれテーパ状に先細になるように形成されたパイプ連結部31,32が備えられている。
また、上述した実施形態においては、上記フィラメントコイル13は、二重螺旋構造の形状を有しているが、これに限らず、コイル本体13aは任意の形状を有していてもよく、例えば図7(B)に示すC−6並びに図7(C)に示すC−8タイプの自動車用バルブにおけるフィラメントコイルの形状であってもよい。
11,12 リード線
13 フィラメントコイル
13a コイル本体
13b,13c 接続部
14,15 パイプ連結部
14a,15a 下端
14b,15b 上端
14c,15c 絞り部
16 熱陰極放電灯
17 ガラス管
18 ビード
Claims (4)
- 互いに平行に配置された二本のリード線と、長手方向に引き出された接続部を有するフィラメントコイルと、から構成されていて、上記フィラメントコイルの各接続部が、それぞれ対応するリード線の先端に対して接続されている電極構造であって、
各リード線の先端に、それぞれ一端が被嵌されカシメにより固定されたパイプ連結部を備えており、
上記パイプ連結部は、リード線よりも熱伝導性の低い材料から構成され、
上記フィラメントコイルの各接続部が、それぞれ対応するパイプ連結部の他端にリード線の先端と直接に接触しないように挿入され、カシメ固定されていることを特徴とする、電極構造。 - 上記パイプ連結部が、それぞれ他端に向かって先細になるようにテーパ状に形成されていることを特徴とする、請求項1記載の電極構造。
- 上記パイプ連結部が、その中間領域に絞り部を備えていることを特徴とする、請求項1または2に記載の電極構造。
- 上記パイプ連結部が、ゲッター機能を備えていることを特徴とする、請求項1から3の何れかに記載の電極構造。
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