JP5624959B2 - 環形蛍光ランプ - Google Patents

Description

本発明は環形蛍光ランプに関するものである。

２本の環状管を連結した環形蛍光ランプの例として、特許文献１に示すような二重環形蛍光ランプがある。二重環形蛍光ランプは同心円状に設けられた２本の環形発光管を接合部で連結し、環形発光管の管端部にそれぞれ設けられた電極間で一つの放電路が形成されている。また２本の環形発光管の管端部を包囲するように口金が設けられている。口金は通常ランプを両側から挟み込む形で２枚に分割して構成されるのが一般的で、２枚の口金をネジやツメなどで結合している。口金には環形蛍光ランプと照明器具を接続するための受金を挿入する凹部があり、凹部には環形発光管の管端部に設けられた電極と電気的に接続されている４本の口金ピンが方形状に配置される構成となっている。

凹部は口金外表面から内側に向かって凹みが形成されているため、その裏側である口金の内部では凹部が凸部となって、口金中央部に突き出る構成となっている。

また、凸部には口金ピンと繋がるリード線穴が設けられている。電極がある電極側管端部からは電極と電気的に接続されたリード線がそれぞれ２本ずつ設けられており、口金中央のリード線穴を通して口金ピンと電気的に接続されている。

さらに、電極側管端部からは二重環形蛍光ランプの製造の際に必要となる排気管が凸部側に延びている。排気管は製造上必ず必要な部位であり、また衝撃にも非常に弱く、排気管に衝撃を加えるとクラックが発生しランプ不点灯に至る可能性がある。

口金は照明器具との接続や感電防止の他にも排気管の保護の役割も兼ね備えている。

二重環形蛍光ランプを照明器具に取り付ける際は、口金には照明装置の受金が接続される。受金を取り付ける時は口金と受金に力を加えて接続するため、口金と環形発光管がしっかりと保持・固定されていないと接続不良等の支障が出たり、ランプが割れる等の恐れがある。さらに前述のように口金内部の排気管は衝撃に弱いため、口金が発光管が保持・固定されていないと、発光管に対して口金が動いた拍子で排気管が口金内部と接触し、排気管にクラックが発生し、ランプ不点灯にいたる恐れもある。

通常口金と発光管はリード線と口金ピンのカシメ等による接続で機械的に固定されているが、カシメのみによる固定では、口金と発光管の保持・固定は不十分で口金のガタは解消できない。口金のガタを抑制する方式としては、口金における管端部のくぼみ部と接する部分にランプ固定用のリブを設ける方式（特許文献１）や、口金と発光管の間に少量のシリコーン等の接着剤を塗布する方式等が挙げられる。

特許第３１３５５２６号公報

特許文献１に記載の発明は、口金形状で対策できるためコスト増は回避できるが、口金に管端部の窪み部と接する部分にリブを設けるため、高いランプ加工精度が必要となり、ランプ寸法のバラツキに弱く、ガタの抑制が不十分となる恐れがある。一方、シリコーン等の接着剤を塗布する方式はランプ加工のバラツキに対する裕度は高いが、シリコーンを塗布する作業量や部品コスト増の要因に繋がる恐れがある。

本発明が解決しようとする課題は、低コストで信頼性の高い口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することである。

環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、複数の環状管の端部を連結し、複数の環状管の異なる端部に設けられた２つの電極を通る一つの放電路が形成され、環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、複数の環状管は３本以上の環状管であり、口金内部に環状管の端部面と接する突起を設け、突起は、複数の環状管のうち、少なくとも最内側と最外側の環状管の端部面と接する位置に設けられていることを特徴とする。

また、環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、複数の環状管の端部を連結し、複数の環状管の異なる端部に設けられた２つの電極を通る一つの放電路が形成され、環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、複数の環状管は３本以上の環状管であり、口金は２つの口金部材で構成され、２つの口金部材に環状管の端部面と接する突起を設け、突起は、前記複数の環状管のうち、少なくとも最内側と最外側の環状管の端部面と接する位置に設けられており、口金により環状管を覆った際に２つの口金部材に設けたそれぞれの突起が向かい合うよう配置されることを特徴とする。

また、環径が異なる複数本の環状管が同心円状に設けられ、複数本の環状管の端部を接合部によって連結し、最外側の環状管の一端部に設けられた電極から最内側の環状管の一端部に設けられた電極に至る一つの放電路が形成され、環状管の端部を包囲する口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、複数の環状管は３本以上の環状管であり、各環状管の端部は略同一線状に配置され、口金内部には、環状管の端部近傍で、且つ、各環状管の両端部間の中心に対し、両端にそれぞれ少なくとも一つずつ以上の突起が設けられ、突起は、複数の環状管のうち、少なくとも最内側と最外側の環状管の端部面と接する位置に設けられており、突起により口金と環状管のガタつきを抑制させることを特徴とする。

好ましくは、突起は、環状管の端部面に対し略平行に配置されていることを特徴とする。

環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、複数の環状管の端部を連結し、複数の環状管の異なる端部に設けられた２つの電極を通る一つの放電路が形成され、環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、口金内部に環状管の端部面と接する突起を設けたことにより、低コストで信頼性の高い口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することができる。

また、環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、複数の環状管の端部を連結し、複数の環状管の異なる端部に設けられた２つの電極を通る一つの放電路が形成され、環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、口金は２つの口金部材で構成され、２つの口金部材に環状管の端部面と接する突起を設け、口金により環状管を覆った際に２つの口金部材に設けたそれぞれの突起が向かい合うよう配置されることにより、低コストで信頼性の高い口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することができる。また、環径が異なる複数本の環状管が同心円状に設けられ、複数本の環状管の端部を接合部によって連結し、最外側の環状管の一端部に設けられた電極から最内側の環状管の一端部に設けられた電極に至る一つの放電路が形成され、環状管の端部を包囲する口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、各環状管の端部は略同一線状に配置され、口金内部には、環状管の端部近傍で、且つ、各環状管の両端部間の中心に対し、両端にそれぞれ少なくとも一つずつ以上の突起が設けられ、突起により口金と環状管のガタつきを抑制させることにより、低コストで信頼性の高い口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することができる。

第一の実施例を説明する環形蛍光ランプ３０の全体図。 第一の実施例を説明する口金３３拡大断面図。 第一の実施例を説明する口金３３拡大断面図（図２のＡ断面図）。 第一の実施例を説明する環形蛍光ランプ３０部分拡大断面図（図１のＢ断面図）。 第二の実施例を説明する環形蛍光ランプ７０の全体図。 第二の実施例を説明する口金７３拡大断面図。 口金部材を示す斜視図。

以下、本発明の実施例を上記した図に従って説明する。

図１及び図２は本発明の第一の実施形態に係る４本の環形発光管を連結した環形蛍光ランプ３０を示す図である。図１には環形蛍光ランプ３０の全体図、図２には図１の裏側から見た口金３３の拡大断面図を示す。本発明に係る環形蛍光ランプ３０は主にリビングやダイニングルーム等の家庭用照明器具に用いられる蛍光ランプである。本実施例において、環形蛍光ランプ３０は、略同一平面内に略同心円状に配置される環形発光管３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、環形発光管３１ａ，３１ｂを連結する接合部３２ａと、環形発光管３１ｂ，３１ｃを連結する接合部３２ｂと、環形発光管３１ｃ，３１ｄを連結する接合部３２ｃと、環形発光管３１ａ〜３１ｄの管端部を包囲する口金３３と、から構成されている。環形発光管３１ａ〜３１ｄは一部に隙間のある略Ｃ形の環形状をしている。よって、環形発光管３１ａ〜３１ｄはそれぞれ管端部を有している。口金３３には、口金外表面に配置される第一の凹部３４ａと、第二の凹部３４ｂと、第一及び第二の凹部にそれぞれ直線上に２本ずつ配置される口金ピン３５ａ及び３５ｂと、が設けられている。また環形発光管３１ａ〜３１ｄの隣り合う環の間には管壁同士を固着する接着剤（図示されていない）が設けられている。環形発光管３１ａ〜３１ｄはそれぞれ環径が異なる。本実施例においては、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの順に環径が小さくなっている。環径が異なる環形発光管３１ａ〜３１ｄを接合部３２ａ〜３２ｃにより連結することにより発光面積を広げることができるという効果を奏する。

口金３３は口金３３ａと口金３３ｂの２部材で構成されている。口金３３ａと３３ｂにより環形発光管３１ａ〜３１ｄを挟み込み、ネジやツメなどで結合することで口金３３と環形発光管とを係止している。口金３３ａは図７（ａ）で示す。口金３３ｂは図７（ｂ）で示す。図７において、図７（ａ）は図１及び図２に図示されている口金３３（ａ）を示し、図７（ｂ）は図１及び図２に図示されていないもう一方の口金３３（ｂ）を示し、口金３３（ａ）及び口金３３（ｂ）の両端部にそれぞれ設けられた嵌合ツメが結合することで環形発光管とを係止している。本実施例の図１，図２，図５〜図７は片側からの視点で図示しているため口金の２部材の内１部材は図示されていない。口金３３には例えばＰＢＴ樹脂，ＰＣ樹脂やＰＥＴ樹脂等が用いられており、耐熱温度や耐侯性を高めるために樹脂にガラスを含有してもよい。

接着剤は、発光管同士を固定する目的で用いるものである。そのため、発光管同士を固定できれば接着剤は発光管の全周に渡って設けても良いし、一部に設けても良い。

図２は図１の裏側から見た口金３３内拡大断面図（口金３３ａ内面拡大図）を示したものである。第一の凹部３４ａ及び第二の凹部３４ｂは口金３３ａ外表面から口金３３ａ内側に向かって凹みが形成されているため、その裏側である口金３３ａの内部では第一の凹部３４ａが第一の凸部４４ａとなり、第二の凹部３４ｂが第二の凸部４４ｂとなって、口金３３ａ中央部に突き出る構造となっている。環形発光管３１ａ〜３１ｄの各両端にはそれぞれ管端部が形成されている。四本の発光管の管端部は口金３３内で略同一線状に並ぶよう各発光管のランプ長及び接合位置を調整し製造されている。本実施例における環形蛍光ランプは４本の環形発光管を接合部３２ａ〜３２ｃで連結しひとつの放電路を形成している。図示されていない電極はランプ放電路端部である最外側及び最内側の一方の管端部に設けられ、本実施例では電極管端部４２ａ，４２ａにそれぞれ一対ずつ配置されている。さらに各環形発光管３１ａ〜３１ｄのそれぞれの管端部のうち一方の管端部には排気管４３が設けられ、本実施例では電極管端部４２ａ及び中間排気管端部４２ｂに設けられている。排気管や電極が設けられていないもう一方の管端部を平口管端部４２ｃとする。本実施例において、最冷点は最外側の環形発光管３１ａの平口管端部４２ｄに形成される。排気管は各環形発光管３１ａ〜３１ｄの管端部のどちら側に配置してもよい。また製造プロセスを容易にするため全ての環形発光管３１ａ〜３１ｄにそれぞれ排気管をひとつずつ設けているが、中間排気管端部４２ｂの排気管を削除することもできる。

電極管端部４２ａからは電極の両端と電気的に接続されているリード線４５がそれぞれの電極管端部４２ａに２本ずつ設けられている。

第一の凸部４４ａにはさらに口金ピン３５ａ、第二の凸部４４ｂには口金ピン３５ｂがそれぞれ２本ずつ設けられており、最外側発光管のリード線４５は口金ピン３５ａへ、最内側発光管のリード線４５は口金ピン３５ｂへ接続されている。なお、２本のリード線４５同士の接触を避けるため、その内一本は途中口金内部に設けられた支柱を径由して口金ピン３５に接続される構造となっている。

本実施例における口金ピン３５ａ及び３５ｂは口金外部から口金内部まで貫通しており、口金内部でリード線４５と口金ピン３５を電気的に接続している。接続はここでは口金ピンをかしめることで達成させているが、その他にも半田付けや溶接・圧着等でも構わない。

排気管４３はランプの製造の際に必要な部位であり、ランプの構成上管端部に設けられているため、口金３３の中心部に向かって延びている。しかし衝撃に非常に弱く、衝撃を加えると簡単にクラックしランプが不点灯に至る可能性がある。口金３３は照明器具との電気的・機械的接続や感電防止の他に排気管４３の保護の役割も兼ね備えている。通常少々の口金３３と発光管とのガタつきや振動等が生じても口金内部と排気管４３が接触しないよう排気管４３の周りには、クラックの要因となる構造物を設けないように工夫されているが、口金内部には凸部４４ａや４４ｂなどが必要である。構造上やむを得ず構造物が排気管周辺に設けられる場合は、排気管を構造物から避けるように加工する等の工夫をされる場合もある。また環形蛍光ランプ３０を照明器具に取り付ける際は、口金３３には受金（図示していない）が接続され、受金を取り付ける時は口金と受金に力を加えて接続するため、口金３３と環形発光管３１ａ〜３１ｄが機械的にしっかりと保持・固定されていないと接続不良等の支障が出たり、場合によってはランプが割れる等の不具合も懸念される。口金と発光管を固定・保持させるとは口金自体の強度もあるが、口金に力を加えて動かした時に、口金が発光管にしっかり固定されガタつきが少ないことである。口金と発光管の固定・保持は口金設計において重要なポイントとなる。

口金３３と発光管の機械的接続はリード線４５と口金ピン３５のカシメによって固定されているが、これだけでは口金と発光管とのガタつきを防止することはできない。前述のように口金３３は２枚の口金をランプの両側（図３の表裏）から挟み込む方式となっているため、表裏に対するガタつきは抑制できるが、特に左右のガタに対する抑制が必要となる。ガタつきは発光管と発光管に接触する口金内部寸法差が少なく、且つ接触範囲が広く、接点を多くとる程少なくすることができるが、発光管と口金の寸法差を少なくしすぎるとランプ加工に高い寸法制度が要求され、歩留まり低下に繋がる。

そのため、本発明においては、口金内部にガタつき防止用の壁もしくは支柱等を設けることとした。図２に示されているように、口金内部においてガタつき防止用壁４６ａ〜４６ｃは排気管４３が設けられていない平口管端部４２ｃの内側に位置するようにそれぞれ設けられている。発光管の両管端部に対して左右両端にそれぞれ１個ずつ以上設けることで左右どちらのガタに対してもガタつき防止用壁と平口管端部の端部面とが接触し、それ以上動かない構造としている。管端部のくぼみ部にリブを設け、くぼみ部とリブの「線接触」によりガタを抑制していた方式と異なり、管端部内部に壁を設け、ランプ管端部の端部面とガタつき防止用壁の「面接触」によりガタを抑制するため従来より高いランプ加工精度を要求せず、歩留まり向上にも繋げることができる。

前述のように通常口金３３には樹脂材料を使用しているため、平口管端部との接触によりガラスがクラックする危険性は少ないが、危険性をより少なくするために、ガタ防止壁は平口管端部の端部面には突起物の無い平端な構造が望ましい。しかし、同様の効果が得られれば壁以外でもよく、図３のようにメッシュ構造や支柱構造等でガタを抑制することも可能である。つまり、発光管の端部面と接する構造を口金内部に設ければ口金と発光間とのガタつきを防止することができるという効果を奏する。またガタつき防止の効果を高めるためにガタつき防止用壁は平口管端部と略平行であることが望ましい。略平行となるよう設けることで「面接触」効果が高まりさらにガタつきを防止することができる。また、ガタつき防止壁は口金３３ａ，３３ｂの何れかに設けられていればガタつき防止効果を奏する。口金３３ａ，３３ｂの両方に設けられていると更なるガタつき防止効果を奏する。両方に設けられている場合は、口金３３ａと口金３３ｂとを係止させたときに、それぞれに設けられているガタつき防止壁が向かい合う構造となっている。口金３３ａと口金３３ｂとを係止させたときに向かい合うガタつき防止壁同士が接する必要はない。

なお、最外側環である発光管３１ａ側は最内側環である発光管３１ｄ側に比べ環径が大きく、ガタつきがおきやすいためガタつき防止の補助として排気管４３が接触しない位置にガタつき防止用壁４６ｄを設けている。ガタつき防止用壁の高さは特に制限は無い。ガタつき防止効果を得るために管端部が２割以上接する程度の高さがあることが望ましく、片側の口金に対し３mm以上であることが望ましい。

図４は本実施例を説明するための図１における環形蛍光ランプ３０の口金Ｂ部断面図を示したものである。図４では説明のために環形発光管３１ｂの排気管４３の位置が図２と逆側の管端部に設けられている。前述のようにガタつき防止用壁は発光管の両管端部に対して左右両端にそれぞれ１個ずつ以上設けることが望ましく、排気管が一方に片寄って配置されたり、構造上排気管を設けた管端部にガタつき防止用壁を設ける必要がある場合、４６ｅのように、排気管が接触しないように排気管の位置に合わせて防止用壁を削る等の工夫を施すことで、排気管側に設けることも可能である。

以上のように、口金内部にガタつき防止用カベを設けることで口金と発光管の保持・固定を低コストで可能とし、かつ歩留まり向上にも繋がる環形蛍光ランプを提供することができる。

図５及び図６は本発明の第二の実施形態に係る３本の環形発光管を連結した環形蛍光ランプ７０を示す図である。図５は環形蛍光ランプ７０の全体図、図６は図５の裏側から見た口金７３拡大断面図を示す。本発明に係る環形蛍光ランプ７０は主にリビングやダイニングルーム等の家庭用照明器具に用いられる蛍光ランプである。本実施例において、環形蛍光ランプ７０は、略同一平面内に略同心円状に配置される環形発光管７１ａ，７１ｂ，７１ｃと、環形発光管７１ａ，７１ｂを連結する接合部７２ａと、環形発光管７１ｂ，７１ｃを連結する接合部７２ｂと、環形発光管７１ａ〜７１ｃの管端部を包囲する口金７３と、から構成されている。また、口金には、口金外表面に配置される第一の凹部７４ａと、第二の凹部７４ｂと、第一及び第二の凹部にそれぞれ直線上に２本ずつ配置される口金ピン７５ａ及び７５ｂと、が設けられている。また環形発光管７１ａ〜７１ｃの間には図示されていない管壁同士を固着する接着剤が設けられている。

口金７３はランプを両側から挟み込む形で２枚に分割して構成されており、２枚の口金をネジやツメなどで結合している。本実施例では片側からの視点で図示しているため２枚の内一枚は図示されていない。口金７３には例えばＰＢＴ樹脂，ＰＣ樹脂やＰＥＴ樹脂等が用いられており、耐熱温度や耐侯性を高めるために樹脂にガラスを含有してもよい。

図６は図５の裏側から見た口金７３拡大断面図を示したものである。第一の凹部７４ａ及び第二の凹部７４ｂは口金外表面から口金内側に向かって凹みが形成されているため、その裏側である口金７３の内部では第一の凹部７４ａが第一の凸部８４ａとなり、第二の凹部７４ｂが第二の凸部８４ｂとなって、口金中央部に突き出る構造となっている。環形発光管７１ａ〜７１ｃの各両端にはそれぞれ管端部が形成されている。３本の発光管の管端部は口金７３内で略同一線状に並ぶよう各発光管のランプ長及び接合位置を調整し製造されている。本実施例における環形蛍光ランプは３本の環形発光管を接合部７２ａ，７２ｂで連結しひとつの放電路を形成している。図示されていない電極はランプ放電路端部である最外側及び最内側の一方の管端部に設けられ、本実施例では電極管端部８２ａ，８２ａにそれぞれ一対ずつ配置されている。さらに各環形発光管７１ａ〜７１ｃのそれぞれの管端部のうち一方の管端部には排気管８３が設けられ、本実施例では電極管端部８２ａ及び中間排気管端部８２ｂに設けられている。排気管や電極が設けられていないもう一方の管端部を平口管端部８２ｃとする。本実施例において、最冷点は最外側の環形発光管７１ａの平口管端部８２ｄに形成される。電極管端部８２ａからは電極の両端と電気的に接続されているリード線８５がそれぞれの電極管端部８２ａに２本ずつ設けられている。

第一の凸部８４ａにはさらに口金ピン７５ａ、第二の凸部８４ｂには口金ピン７５ｂがそれぞれ２本ずつ設けられており、最外側発光管のリード線８５は口金ピン７５ａへ、最内側発光管のリード線８５は口金ピン７５ｂへ接続されている。なお、２本のリード線８５同士の接触を避けるため、その内一本は途中口金内部に設けられた支柱を径由して口金ピン７５に接続される構造となっている。

本実施例における口金ピン７５ａ及び７５ｂは口金外部から口金内部まで貫通しており、口金内部でリード線８５と口金ピン７５を電気的に接続している。接続はここでは口金ピンをかしめることで達成させているが、その他にも半田付けや溶接・圧着等でも構わない。

本実施例は環径が異なる同心円上に設けられた３本の発光管を連結した環形蛍光ランプであり、基本的には実施例１と基本構成及び効果は同様であり、実施例１で説明した特徴及び効果は実施例２においても適用される。

以上のように、口金内部にガタつき防止用カベを設けることで口金と発光管の保持・固定を低コストで可能とし、かつ歩留まり向上にも繋がる環形蛍光ランプを提供することができる。

３０，７０ 環形蛍光ランプ
３１，７１ 環形発光管
３２，８２ 接合部
３３，７３ 口金
３４，７４ 第一及び第二の凹部
３５，５５ 口金ピン
４２，８２ 電極管端部
４３，８３ 排気管
４４，８４ 第一及び第二の凸部
４５，８５ リード線
４６，８６ ガタつき防止用壁

Claims (4)

1. 環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、前記複数の環状管の端部を連結し、前記複数の環状管の異なる端部に設けられた２つの電極を通る一つの放電路が形成され、前記環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、
   前記複数の環状管は３本以上の環状管であり、
   前記口金内部に前記環状管の端部面と接する突起を設け、
   該突起は、前記複数の環状管のうち、少なくとも最内側と最外側の環状管の端部面と接する位置に設けられていることを特徴とする環形蛍光ランプ。
2. 環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、前記複数の環状管の端部を連結し、前記複数の環状管の異なる端部に設けられた２つの電極を通る一つの放電路が形成され、前記環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、
   前記複数の環状管は３本以上の環状管であり、
   前記口金は２つの口金部材で構成され、
   前記２つの口金部材に前記環状管の端部面と接する突起を設け、
   該突起は、前記複数の環状管のうち、少なくとも最内側と最外側の環状管の端部面と接する位置に設けられており、前記口金により前記環状管を覆った際に前記２つの口金部材に設けたそれぞれの前記突起が向かい合うよう配置されることを特徴とする環形蛍光ランプ。
3. 環径が異なる複数本の環状管が同心円状に設けられ、前記複数本の環状管の端部を接合部によって連結し、最外側の環状管の一端部に設けられた電極から最内側の環状管の一端部に設けられた電極に至る一つの放電路が形成され、前記環状管の端部を包囲する口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、
   前記複数の環状管は３本以上の環状管であり、
   前記各環状管の端部は略同一線状に配置され、前記口金内部には、前記環状管の端部近傍で、且つ、前記各環状管の両端部間の中心に対し、両端にそれぞれ少なくとも一つずつ以上の突起が設けられ、
   該突起は、前記複数の環状管のうち、少なくとも最内側と最外側の環状管の端部面と接する位置に設けられており、
   前記突起により前記口金と前記環状管のガタつきを抑制させることを特徴とする環形蛍光ランプ。
4. 前記突起は、前記環状管の端部面に対し略平行に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の環形蛍光ランプ。