JPH09265963A

JPH09265963A - ランプ装置および照明装置

Info

Publication number: JPH09265963A
Application number: JP7594396A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Baba; 正治馬場; Masayasu Ishizuka; 昌泰石塚; Akira Hashima; 明良橋間; Masamitsu Nagano; 正光長野
Original assignee: PEARL DENKYU SEISAKUSHO KK; Toshiba Lighting and Technology Corp; Harison Denki Corp
Current assignee: PEARL DENKYU SEISAKUSHO KK; Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】無口金ランプのバルブのガラスと密着性がよ
くリークなどの発生の虞がないとともに封着作業が容易
な封着用リード線を有するランプ装置およびこのランプ
装置を用いた照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】芯線２Ａの外面に銅層２Ｂ、耐酸化性の
高い中間金属層２Ｃおよび中間金属層２Ｃより耐酸化性
の低い最外金属層２Ｄを重層して形成したガラス封着用
リード線２を軟質ガラスからなるバルブ１の封着部１１
に封着し、上記バルブ１内のリード線２２に電気的に接
続された電極３を有する無口金形ランプＬと、電気絶縁
性物質からなる基体４にランプ装着孔４１およびリード
線挿通孔４２が形成されたソケットＳとを具備し、上記
ソケットＳのランプ装着孔４１にランプＬのバルブ１を
装着するとともにリード線挿通孔４２にランプＤから導
出したリード線２３を挿通してなるランプ装置およびこ
のランプ装置を装着した照明装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスバルブ内に
発光源としてフィラメントまたは放電電極を封入した無
口金形の電球や蛍光ランプなどを、合成樹脂などの電気
絶縁性物質で形成したソケットに装着してなるランプ装
置およびこのランプ装置を用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ランプたとえば電球や蛍光ランプなど
は、ガラスバルブ内にフィラメントの蒸発を抑え発光効
率を高めるためあるいは発光放電媒体としてアルゴンな
どの希ガスを封入し、このバルブ内を気密に保ってい
る。ランプを構成するバルブとステムとは、ほぼ同じ熱
膨張率のガラス相互であるので融着して容易に気密が保
持できるが、フィラメントへの通電をなさしめる導入導
体としては金属線が必要で、軟質ガラス封着用のリード
線としてはガラス部材との熱膨張率を近ずけたジュメッ
ト線がよく知られ、また、多用されている。

【０００３】このジュメット線はガラスに対する熱膨張
率および融着性の点から完成されたもので、Ｆｅ（鉄）
−Ｎｉ（ニッケル）合金芯線の上にＣｕ（銅）層が形成
され、さらに、このＣｕ（銅）層の表面にはガラスとの
融着の際その酸化速度をやや鈍らせ過度の酸化を防ぐた
め水分のない硼砂（Ｂ₄Ｏ₇Ｎａ₂）の薄膜、いわゆる
ボレーション処理がなされている。そして、このボレー
ション処理した封着用リード線と軟質ガラスとの封着は
７８０〜８２０℃程度で行なわれ、ガラス質の硼砂（Ｂ
₄Ｏ₇Ｎａ₂）がステムのガラスと融合するとともに封
着用リード線の表面のＣｕ₂Ｏ（亜酸化銅）膜がガラス
中に拡散してガラスと密着した高気密度の封着ができ
る。

【０００４】そして、この封着用リード線をガラスとの
封着部のみに用いる、たとえばバルブ内のフィラメント
を保持する内部リード線部分、ガラスとの封着部分およ
びバルブ外の口金の端子に接続される外部リード線部分
の各部を別部材の３部品で構成したリード線を使用する
場合もあるが、表示用の小形ランプなどの場合内部リー
ド線部および外部リード線部をも封着用のリード線を共
通して用いる、リード線を単一の部材で構成することも
ある。

【０００５】無口金電球などリード線を単一の部材で構
成する場合、フィラメントは内部リード線に叩き込みあ
るいは挟み込まれることによって継線保持されるのが一
般的であるが、硼砂（Ｂ₄Ｏ₇Ｎａ₂）は電気絶縁物で
ありこの硼砂（Ｂ₄Ｏ₇Ｎａ₂）膜が破壊して、かつ、
Ｃｕ（銅）層などの導電体と直接接触していないとフィ
ラメントと内部リード線との接続が不確実、かつ、不安
定であって、この継線部における電気抵抗に瞬間的な変
動が起こり易いということがあった。すなわち、リード
線に通電してもフィラメントが不所望に点滅することが
あった。特に、この抵抗の変動は電球に振動が加わった
ときなどに多く発生していた。

【０００６】また、外部リード線は口金を有する電球の
場合は口金の金属端子部と半田付けや溶接などの手段で
接続され、無口金電球の場合は封着部と端子とが単なる
圧接による接続で、リード線の表面に絶縁膜があるとこ
れまた電気的な接続が不安定で電球に不所望な点滅を起
こすなどの問題があった。また、リード線を内部、外部
リード線および封着用リード線の３部品で構成したもの
は、互いの端面を突合わせ溶接によって接合している
が、溶接部に硼砂（Ｂ₄Ｏ₇Ｎａ₂）分の混融があると
接合強度の低下を招くことがあった。また、上記リード
線を用いたランプは、リード線に形成した硼砂（Ｂ₄Ｏ
₇Ｎａ₂）が剥がれタングステンフィラメントに付着す
るとフィラメントを短絡して、ランプの寿命を短くする
こともある。

【０００７】さらに、上記硼砂（Ｂ₄Ｏ₇Ｎａ₂）膜を
形成した封着用リード線は、硼砂（Ｂ₄Ｏ₇Ｎａ₂）膜
の吸湿性が高いため、保管状態が悪いと変質して気密性
の高い封着ができないなど、乾燥庫での保管を要し長期
保管が好ましくないなどのこともある。

【０００８】そこで、電気的な接続部分となる部位に形
成された硼砂（Ｂ₄Ｏ₇Ｎａ₂）膜を酸処理により除去
することが行われていたが、除去処理や除去した後にメ
ッキ処理などの後処理を行う作業が環境問題などで実施
困難な状態になってきている。

【０００９】また、バルブ内に水銀（Ｈｇ）を封入した
蛍光ランプなどにおいては、上記封着用リード線あるい
はボレーションを施していない最外層をＣｕ（銅）層と
した封着用リード線では還元作用によって表面に清浄な
Ｃｕ（銅）層があらわれ、Ｈｇ（水銀）と反応してＣｕ
（銅）・Ｈｇ（水銀）アマルガムが形成され、このアマ
ルガムの結晶化応力によりＣｕ₂Ｏ（亜酸化銅）膜層の
剥離が起こり封着用リード線の表面に黒しみができ、こ
れが起因して封着用リード線とガラスとの封着部にリー
クを発生することがある。さらに、外部リード線として
最外層をＣｕ（銅）層とした封着用リード線を用いた場
合Ｃｕ（銅）層は酸化し易く、また、化学的にも耐蝕性
に劣り上述したと同様に早期に電気的な導通が不具合に
なることがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記の問題を
解消するものとして、Ｆｅ（鉄）−Ｎｉ（ニッケル）合
金芯線の表面あるいは芯線上のＣｕ（銅）層の表面にＮ
ｉ（ニッケル）層を形成した封着用リード線が開発され
た。このＮｉ（ニッケル）層を形成した封着用リード線
もガラスとの封着に際しては、Ｎｉ（ニッケル）層を酸
化させガラスとの気密封着を行なわせるようにしている
が、封着作業時同時に封着用リード線に酸化膜を形成さ
せることは、加熱条件が微少に変化しても酸化膜の量や
質が変わりそのコントロールが難しいばかりか、Ｎｉ
（ニッケル）の酸化物は下地層との密着性が悪いうえに
ガラスに溶解し難く、大気中の加熱で酸化膜を形成する
と封着性が低下するということがある。

【００１１】また、芯線の最外層の表面を予め酸化処理
しておくことも試したが、封着性の点では優れている
が、封着作業時の大気中での加熱で酸化が進行し酸化膜
の膜厚が過度に厚くなってしまうことがあった。この酸
化膜の膜厚が１０μｍ以上にもなると、膜中で連続泡な
どが生じ気密性を損ないリーク発生の要因となることが
あった。また、たとえばＣｕ（銅）層を酸化し過ぎると
黒色の酸化銅（ＣｕＯ）を生じ、この酸化銅（ＣｕＯ）
はガラスとの融着が悪く、したがって、バルブ封着の
際、温度が高すぎると過酸化して酸化銅（ＣｕＯ）を生
じ、ガラスとの密着ができずリークの原因となる。

【００１２】特に、無口金ランプの場合、ランプは口金
を有してなく合成樹脂やゴム製などのソケットに装着し
て使用される。そして、発生は僅かではあるがリークな
どの原因によって短寿命品が発生すると一部のものはラ
ンプ部分の交換で済むが、大部分のものはランプとソケ
ットとの電気的接続がリード線を孔内に挿通させるとか
巻き付けるなどの手段で行われていて、ランプ部分の交
換には手間を要するため、ランプが不点となるとソケッ
トをも共に破棄していて、無口金ランプの短寿命は省資
源に逆行するとともに経済的にも損失が大であった。

【００１３】本発明は上記問題点を除去し、無口金ラン
プのバルブのガラスと密着性がよくリークなどの発生の
虞がないとともに封着作業が容易な封着用リード線を有
するランプ装置およびこのランプ装置を用いた照明装置
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ランプ装置は、芯線の外面に銅層、耐酸化性の高い中間
金属層および中間金属層より耐酸化性の低い最外金属層
を重層して形成したガラス封着用リード線を軟質ガラス
からなるバルブの封着部に封着し、上記バルブ内の封着
用リード線に電気的に接続された電極を有する無口金形
ランプと、電気絶縁性物質からなる基体にランプ装着孔
およびリード線挿通孔が形成されたソケットとを具備
し、上記ソケットのランプ装着孔にランプのバルブを装
着するとともにリード線挿通孔にランプから導出したリ
ード線を挿通してなることを特徴とする。

【００１５】封着線の最外表面に軟質ガラスとの封着性
のよい金属層を、また、この最外金属層の下層側にはこ
の金属層より耐酸化性の高い中間金属層を形成してある
ので、この最外金属層が大気中での加熱によって軟質ガ
ラスとの封着性のよい緻密な酸化膜となり、溶融したガ
ラスがよく酸化膜中に拡散して気密性の高い封着が得ら
れる。また、表面の最外金属層が過酸化した場合は下部
の耐酸化性の高い中間金属層がこれを補完して良好な封
着を行わせることができ、ガラスとリード線間にはリー
クなどの発生がない。

【００１６】したがって、気密性の高い封着を行うこと
ができ、ランプを長寿命化できる。また、この発明のリ
ード線はバルブ内における最外表面のＣｕ（銅）層は酸
化が少なく良好な導電体であり、この部分に継線したフ
ィラメントは接触不良とならず、確実な電気的接続とフ
ィラメントの保持をなす。また、バルブ外においては、
最外層のＣｕ（銅）層部分までが酸化しても、この酸化
膜は容易に剥がすことができ、剥がすことによってＮｉ
（ニッケル）層からなる中間金属層が露出して、この外
部リード線を直接に端子板に押付けて接触させること
も、あるいは端子板に半田付けを行うことも可能であ
る。なお、最外層のＣｕ（銅）層の層厚は好ましくは
０．５〜２．５μｍ、実用的には０．１〜３μｍあれば
よかった。

【００１７】本発明の請求項２記載のランプ装置は、芯
線の外面に銅層、耐酸化性の高い中間金属層および中間
金属層より耐酸化性の低い最外金属層を重層して形成し
たガラス封着用リード線を軟質ガラスからなるバルブの
封着部に封着し、上記バルブ内の封着用リード線に電気
的に接続された電極を有する無口金形ランプと、電気絶
縁性物質からなる基体にランプ装着孔およびリード線挿
通孔が形成されるとともに基体の外側面に端子部を設け
てなるソケットとを具備し、上記ソケットのランプ装着
孔にランプのバルブを装着するとともにリード線挿通孔
にランプから導出したリード線を挿通してその先端部を
端子部に接続してなることを特徴とする。

【００１８】基体の外側面に設けた端子部に酸化膜を剥
がした外部リード線を圧着するなどのことにより接続で
き、上記請求項１に記載と同様な作用を奏する。

【００１９】本発明の請求項３記載のランプ装置は、芯
線の外面に銅層、耐酸化性の高い中間金属層および中間
金属層より耐酸化性の低い最外金属層を重層して形成し
たガラス封着用リード線を軟質ガラスからなるバルブの
封着部に封着し、上記バルブ内の封着用リード線に電気
的に接続された電極を有する無口金形ランプと、電気絶
縁性物質からなる基体にランプ装着孔およびリード線挿
通孔が形成されるとともに基体の外側面に基体の軸方向
に所定の間隔を隔て係止用突起部を設けてなるソケット
とを具備し、上記ソケットのランプ装着孔にランプのバ
ルブを装着するとともにリード線挿通孔にランプから導
出したリード線を挿通してその先端部を係止用突起部に
係止してなることを特徴とする。

【００２０】基体の外側面に形成した突起部にリード線
を接続し、かつ、他方の突起部との間でリード線を挟圧
して接続したので、電気的な接続を確実に行うことがで
きるなど、上記請求項１に記載と同様な作用を奏する。

【００２１】本発明の請求項４記載のランプ装置は、芯
線の外面に銅層、耐酸化性の高い中間金属層および中間
金属層より耐酸化性の低い最外金属層を重層して形成し
たガラス封着用リード線を軟質ガラスからなるバルブの
封着部に封着するとともに導出したリード線を封着部外
面に添設し、上記バルブ内の封着用リード線に電気的に
接続された電極を有する無口金形ランプと，電気絶縁性
物質からなる基体に一対の端子金具を収容する装着孔が
形成されるとともに基体の外側面に基体の軸方向に所定
の間隔を隔て係止用突起部を設けてなるソケットとを具
備し上記ソケットの端子金具がランプバルブの封着部お
よびリード線を挟圧して支持するとともに電気的接続を
していることを特徴とする。

【００２２】ランプが通常、ウエッジランプと呼ばれて
いる、封着部を圧潰して成形し、この圧潰部に外部リー
ド線を添わせ配設したランプにおいても、上記請求項１
ないし請求項３に記載と同様な作用を奏する。

【００２３】本発明の請求項５記載のランプ装置は、リ
ード線が、単一線であることを特徴とする。

【００２４】内部リード線部、外部リード線部および封
着線部に一本のリード線を共用して使用しても、フィラ
メントや外部端子との接続時に導電的になんら支障が生
じることがない。また、この場合は他の線材との溶接な
どが不要であるとともに材料も節約できる。

【００２５】本発明の請求項６記載のランプ装置は、リ
ード線の最外金属層が、形成されていない部分を有し、
この最外金属層を形成していない部分を封着部外に延在
していることを特徴とする。

【００２６】上記請求項５に記載と同様な作用を奏する
ほか、最外金属層の剥離が容易で、単一線で内部リード
線部や外部リード線部の製作を簡単に行うことができ
る。

【００２７】本発明の請求項７記載のランプ装置は、封
着用リード線が、少なくとも一方の端部に内部リード線
または／および外部リード線を接続していることを特徴
とする。

【００２８】封着用リード線の端部に内部リード線また
はおよび外部リード線を容易に接続することができる。

【００２９】本発明の請求項８記載のランプ装置は、封
着用リード線の芯線が、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｍｏ−Ｃｏ−
Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｐｔから選ばれたものであ
ることを特徴とする。

【００３０】対応するガラス材質や価格などに応じ種々
の芯線や金属層材料を選ぶことができる。

【００３１】本発明の請求項９記載のランプ装置は、封
着用リード線の中間金属層が、Ｎｉ、Ｃｒ、ステンレス
鋼のグループから選ばれた少なくとも一つの金属または
合金であることを特徴とする。

【００３２】上記請求項８に記載と同様な作用を奏す
る。また、中間金属層は一層に限らず、芯線や金属層の
保護のため、あるいは熱膨張率差を段階的に合わせるな
どのため、さらに第二の中間金属層など、下層の外側表
面に順次重層した複数層であってもよい。

【００３３】本発明の請求項１０記載のランプ装置は、
封着用リード線の最外金属層が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、
Ｗ、Ｍｏのグループから選ばれた少なくとも一つの金属
または合金であることを特徴とする。

【００３４】上記請求項８に記載と同様な作用を奏す
る。

【００３５】本発明の請求項１１記載のランプ装置は、
電極が、発光するフィラメントまたは放電電極であるこ
とを特徴とする。

【００３６】ランプとしては、透光性の軟質ガラス製の
バルブを用いる、小形電球、他の汎用の電球やグローラ
ンプ、ネオン管などの放電ランプなどひろい範囲のもの
に適用できるものである。また、グローランプなどの放
電ランプの場合はフィラメントは電極と呼び変えられ、
また、フィラメント電極でなく、金属板、金属棒や金属
塊からなる冷陰極であってもよい。また、これらフィラ
メント（電極）は、封着線に直接継線せずに他の部材を
介して電気的接続と機械的な保持がなされていればよ
い。

【００３７】本発明の請求項１２記載の照明装置は、配
線導体が配設された基板と、この基板の切欠部に取付け
られた上記請求項１ないし請求項１１のいずれか一に記
載のランプ装置とを具備していることを特徴とする。

【００３８】ランプ装置のソケット本体自体や本体の係
止突起部が、基板の切欠部に嵌合や挟圧することによっ
て保持されるとともにリード線などを介して電気的に接
続される。

【００３９】本発明の請求項１３記載の照明装置は、端
子ピンが配設された基板と、この端子ピンにソケット本
体が嵌挿して取付けられた上記請求項１ないし請求項１
１のいずれか一に記載のランプ装置とを具備しているこ
とを特徴とする。

【００４０】端子ピンにソケット本体を嵌挿することに
よって、ランプ装置の保持と電気的接続がなされる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
および図２を参照して説明する。図１は自動車などのメ
ータの基板に取付けられ表示用や照明用に使われる小形
無口金電球をソケットに装着しているランプ装置の縦断
面図、図２はガラス封着用リード線の横断面を示す。

【００４２】図１のランプ装置Ｄは、無口金電球Ｌとソ
ケットＳとからなり、この電球Ｌは外径が約５ｍｍ、全
長が約１０ｍｍのソーダライムガラスまたは鉛ガラス製
（熱膨脹率（３０〜３００℃）が８５〜１０５×１０
^-7／℃^-1）の透光性バルブ１を備え、このガラスバ
ルブ１の閉塞した封着部１１内には一対の封着用リード
線２，２が封着されている。この封着用リード線２は、
全体の熱膨脹率（３０〜３００℃）はたとえば９５〜１
００×１０^-7／℃^-1で、所定長さたとえば約１５ｍ
ｍに切断され、封着線部（被封着部）２１とバルブ１内
に延在する内部リード線２２部分およびバルブ１外に延
在する外部リード線２３部分とを共通する単一線からな
る。

【００４３】そして、バルブ１内の内部リード線２２，
２２の先端部間には発光源としてタングステン線を巻回
したフィラメント３がクランプや溶接などの手段で継線
してある。また、封着部１１からバルブ１外に延出した
外部リード線２３，２３は互いに接触しないよう分けら
れている。なお、上記バルブ１内にはアルゴンなどの不
活性ガスが封入されるか、あるいは真空雰囲気にしてあ
る。

【００４４】また、ソケットＳは合成樹脂やゴムなどの
電気絶縁性材料からなる長四角形状の基体４の上面側に
はバルブ１が装着される装着孔４１が、また、この装着
孔４１の底面には封着部１１から延出した外部リード線
２３，２３の挿通孔４２，４２が、また、ホルダ４を縦
貫して係止孔４３，４３が形成してあって、この係止孔
４３，４３内には外部リード線２３，２３の先端側が挿
通されている。

【００４５】このような構成のランプ装置Ｄは、配線導
体５１，５１が配設された配線基板５の端子ピン５２，
５２に、上記外部リード線２３，２３の先端側が挿通し
てあるホルダ４の係止孔４３，４３を差込むことによっ
て電気的接続と、機械的な支持がなされる。すなわち、
電源（図示しない。）−配線導体５１，５１−端子ピン
５２，５２−外部リード線２３，２３−封着線部（被封
着部）２１−内部リード線２２，２２−フィラメント３
へと回路が形成されフィラメント３を点灯させることが
できる。

【００４６】そして、上記電球Ｌのバルブ１の封着部１
１に封着されたリード線２，２は、ここでは全体がガラ
ス封着用リード線をなし、図２にその横断面を拡大して
示すように中心にはたとえばＦｅ（鉄）５０重量％−Ｎ
ｉ（ニッケル）５０重量％の合金からなる直径約０．３
ｍｍで半径方向の熱膨脹率（３０〜３００℃）が９５〜
１００×１０^-7／℃^-1の芯線２Ａを有し、この芯線
２Ａの周囲外側表面には封着用リード線２の全体の重さ
に対して約２５重量％に相当する量のＣｕ（銅）層２Ｂ
が形成され、このＣｕ（銅）層２Ｂの表面にはたとえば
Ｎｉ（ニッケル）からなる層厚が約０．６μｍの耐酸化
性の高い中間金属層２Ｃが形成され、さらに、この中間
金属層２Ｃの外側表面には上記中間金属層２Ｃより耐酸
化性の低いたとえばＣｕ（銅）層からなる層厚が約１μ
ｍの最外金属層２Ｄが形成されている。

【００４７】そして、この電球Ｌはバルブ１にリード線
２，２を封着する作業時に、封着部１１においてバルブ
１を溶融加熱するバーナ熱がバルブ１に近接する封着線
部（被封着部）２１をも加熱し、大気中にある最外表面
のＣｕ（銅）層部分が酸化して緻密なＣｕ₂Ｏ（亜酸化
銅）となり、バルブ１のガラスがこの層内に拡散してい
き両者は密着して高い気密性が得られる。なお、バルブ
１内における最外表面のＣｕ（銅）層２Ｄは酸化が少な
く良好な導電体であり、この部分に継線したフィラメン
ト３は接触不良とならず、確実な電気的接続とフィラメ
ント３の保持をなす。

【００４８】さらに詳述すると、本発明に係わるリード
線２は最外表面のＣｕ（銅）層２Ｄの下部にこのＣｕ
（銅）層２Ｄより耐酸化性および耐蝕性に優れたＮｉ
（ニッケル）層からなる中間金属層２Ｃが形成してある
ので、大気中における通常の加熱では問題なくＣｕ
（銅）層２Ｄ部分が緻密なＣｕ₂Ｏ（亜酸化銅）となり
ガラスと融着でき、また、たとえ加熱が強すぎて上記封
着線部（被封着部）２１の最外表面のＣｕ（銅）層２Ｄ
部分が過酸化しても下部のＮｉ（ニッケル）層からなる
中間金属層２Ｃは過酸化されず、ガラスは上記最外表面
のＣｕ（銅）層２Ｄ部分およびＮｉ（ニッケル）層から
なる中間金属層２Ｃに拡散していき高い気密性の封着が
行える。

【００４９】また、芯線２Ａ上にＣｕ（銅）層２Ｂを介
在させた封着用リード線２は、ジュメット線などでは知
られていることであり、このようなＣｕ（銅）層２Ｂを
形成すると芯線２Ａと中間金属層２Ｃとの熱膨張率差を
吸収でき、芯線２Ａ外側表面に形成した多重層に発生し
易い剥離などを低減できる作用効果を奏する。

【００５０】このように、軟質ガラスのバルブ１の封着
用に用いられるリード線２の封着線部（被封着部）２１
は、熱膨張率が封着されるガラスの熱膨張率と近似して
いることは必須であり、この封着線部（被封着部）２１
に形成される中間金属層２Ｃの熱膨張率も上記芯線２Ａ
およびバルブ１と同じか近似していれば，応力もないか
あっても僅かであり、中間金属層２Ｃの形成に当たって
その層厚は芯線２Ａの熱膨張率に合わせ適宜決めれば、
封着部１１にリークや歪みによるクラックなどの発生が
ない。

【００５１】また、封着作業などにより上記リード線２
の封着線部（被封着部）２１に連続する外部リード線２
３部分の最外層のＣｕ（銅）層２Ｄ部分までが酸化して
も、この酸化膜は容易に剥がすことができ、剥がすこと
によってＮｉ（ニッケル）層からなる中間金属層２Ｃが
露出して、この外部リード線１３を直接にピン端子５２
や端子板に押付けて接触させることも、あるいは端子板
に半田付けを行うことも可能である。

【００５２】このような構成のリード線２の製造は、外
径を所定寸法に仕上げた芯線２Ａの外側表面に所定層厚
のＣｕ（銅）をめっきしてＣｕ（銅）層２Ｂを形成し、
この外側表面に所定層厚のＮｉ（ニッケル）をめっきし
て中間金属層２Ｃを形成し、さらに、この中間金属層２
Ｃの外側表面に所定層厚のＣｕ（銅）層からなる最外金
属層２Ｄを形成することによって得たり、あるいは所定
寸法より大径の芯線２にＣｕ（銅）層２Ｂを形成するＣ
ｕ（銅）スリーブと、中間金属層２Ｃを形成するＮｉ
（ニッケル）スリーブと、最外金属層２Ｄを形成するＣ
ｕ（銅）スリーブとを重ねて被せ圧延することによって
所定径と層厚さのものを得ればよい。

【００５３】また、上記リード線２を用い電球Ｌを製造
し、外部リード線２３を引張り封着部からの封着線部２
１の抜けや切断の状況を調べる強度試験、電球Ｌの封着
部１１を熱湯と冷水に交互に浸漬してクラックの発生を
みる熱衝撃試験および電球Ｌを１０％シアン化カリウム
水溶液（ａｔ２０℃）中に２０分間浸漬して封着線部
（被封着部）２１界面部分におけるリークの発生状況を
高周波検査によって行うリーク試験などで、上記電球Ｌ
は従来のリード線を用いた電球に比べ同等以上の優れた
結果を示した。（なお、これらの試験条件は実使用に比
べ相当過酷なものである。）また、図３ないし図５は本
発明ランプ装置の他の実施の形態を示し、図中，図１と
同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
これら図３ないし図５に示すものはランプ装置Ｄのソケ
ットＳの構成が上記実施の形態とは異なる。図３のラン
プ装置Ｄは電気絶縁性物質からなる基体４にランプ装着
孔４１およびリード線挿通孔（図示しない。）が形成さ
れるとともに基体４の外側面に端子板４４，４４が設け
てある。なお、４５，４５は基体４の上面側に形成した
係止突起、４６，４６は端子板４４，４４に形成した係
止突起である。そして、ランプ装着孔４１に上記実施の
形態と同じ電球Ｌのバルブ１を装着するとともにリード
線挿通孔にバルブ１の端部から導出した外部リード線２
３，２３を挿通してその先端部を端子板４４，４４に溶
接、半田付けや押圧などの手段で接続している。

【００５４】このランプ装置Ｄの配線基板（図示しな
い。）などへの取付は、たとえば基板に基体４の上面側
とほぼ同形に形成したソケット装着孔にランプ装置Ｄを
差込み、係止突起４５，４５および４６，４６で基板を
上下から挟みつけるようにして係止する。そしてこのと
き、両側の端子板４４，４４が基板の配線導体と当接し
て電気的な接続がなされる。

【００５５】このような構成としても、上記実施の形態
と同様に電球Ｌの封着線部２１からのリークやクラック
などの発生がなく、また、外部リード線２３部も端子板
４４との接続には支障なく、上記実施の形態と同様な作
用効果を奏する。

【００５６】また、図４は電気絶縁性物質からなる基体
４にランプ装着孔４１およびリード線挿通孔（図示しな
い。）が形成されるとともに基体４下方側には円盤状の
突出した係止突起４７が、また、この係止突起４７と所
定の間隔を隔てた外側面には一対の係止突起４５，４５
が設けられている。なお、４８，４８は円盤状の係止突
起４７に形成された切溝である。そして、ランプ装着孔
４１に上記実施の形態と同じ電球Ｌのバルブ１を装着す
るとともにリード線挿通孔にバルブ１の端部から導出し
たリード線２３，２３を挿通させて本体４の底面に沿わ
せ、その先端部を円盤状係止突起４７に形成した切溝４
８，４８に巻き付けて係止してある。

【００５７】このランプ装置Ｄの配線基板（図示しな
い。）などへの取付は、たとえば基板に基体４の上面側
とほぼ同形に形成したソケット装着孔にランプ装置Ｄを
差込み、円盤状の係止突起４７が配線基板に当接したら
ソケットＳを回動する。この回動によって円盤状の係止
突起４７と上方側の係止突起４５，４５とが基板を上下
から挟みつけるようにして係止固定される。そしてこの
とき、円盤状の係止突起４７に形成した切溝４８，４８
に巻回されている外部リード線２３が基板の配線導体と
圧接して電気的な接続がなされる。

【００５８】このような構成としても、上記実施の形態
と同様に電球Ｌの封着線部２１からのリークやクラック
などの発生がなく、また、外部リード線２３部の表面に
酸化物の付着もなく係止突起４７と配線導体との間にあ
って電気的接続には支障なく、上記実施の形態と同様な
作用効果を奏する。

【００５９】また、図５は、通常ウエッジ形ランプと呼
ばれている電球ＬがソケットＳに装着されたランプ装置
Ｄである。

【００６０】上記ウエッジ形の電球Ｌはリード線２，２
が導出される側のバルブ１の端部は、ピンチャーなどで
押圧して中間部の横方向に延びる凹溝１２、１２を有す
る圧潰封着部１１を備え、封着部１１から導出された外
部リード線２３，２３が接触しないよう圧潰封着部１１
の両面にそれぞれ１本づつ別け添わせて設けている。

【００６１】そして、ソケットＳは基体４に一対の端子
金具６，６およびランプを装着する装着孔４１が、基体
４中央部には円盤状の突出した係止用突起部４７が、ま
た、基体４の上方側には切欠部４９，４９が形成されて
いるとともに外側面には上記の係止用突起部４７と所定
の間隔を隔て一対の係止用突起部４５，４５が設けられ
ている。

【００６２】また、上記の端子金具６はリン青銅やステ
ンレスなどの金属板からなるもので、基板６１の上方側
には接触端子部６２が、また、基板６１両側のほぼ直角
に折曲げ連設した部分には端子片６３，６３が対面して
立設してある。そして、この端子片６３，６３の上方側
は湾曲したばね状をなしている。また、６４，６４は基
板６１の両側に突出した突部である。

【００６３】そして、これらの装着は、上記基体４の装
着孔４１内に一対の端子金具６，６を挿入し、ついで、
電球Ｌの圧潰封着部１１を端子金具６，６の上方から挿
入する。この電球Ｌを挿入していき凹溝１２、１２と、
端子片６３，６３の上方側の湾曲している部分とが合致
すことによって電球Ｌは装着固定される。このとき、外
部リード線２３は添設された圧潰封着部１１と端子金具
６の端子片６３，６３との間で強く圧接されて電気的に
接続する。なお、一旦、装着孔４１内に装着された端子
金具６は突部６４，６４，…によって逆行は防止され、
相当強力に引張らない限り抜け出ない。

【００６４】また、上記の装着は、電球Ｌの圧潰封着部
１１に端子金具６，６を装着した後、これを基体４の装
着孔４１内に挿入してもよい。

【００６５】このランプ装置Ｄの場合も、上記実施の形
態と同様に、たとえば基板に基体４の上面側とほぼ同形
に形成したソケット装着孔にランプ装置Ｄを差込み回動
すれば、円盤状の係止用突起部４７と上方側の係止用突
起部４５，４５とが基板を上下から挟みつけるようにし
て係止固定される。そしてこのとき、基体４の上方側の
切欠部４９から外方に突出している接触端子部６２が基
板の配線導体と圧接して電気的な接続がなされる。

【００６６】このような構成のランプ装置Ｄも、上記実
施の形態と同様に電球Ｌの封着線部２１からのリークや
クラックなどの発生がなく、また、外部リード線２３部
の表面に酸化物の付着もなく圧潰封着部１１と端子金具
６の端子片６３，６３との間で強く圧接されているので
電気的接続には支障なく、上記実施の形態と同様な作用
効果を奏する。

【００６７】また、上記実施の形態ではリード線２の最
外金属層２ＤをＣｕ（銅）で形成したが、この最外金属
層２ＤをＣｕ（銅）合金で形成することもできる。たと
えばＦｅ（鉄）５８重量％−Ｎｉ（ニッケル）４２重量
％の合金からなる直径約０．３ｍｍで半径方向の熱膨脹
率（３０〜３００℃）が４５〜６０×１０^-7／℃^- ¹
の芯線２Ａの周囲外側表面にメッキ処理などにより層厚
が約１９μｍのＣｕ（銅）層２Ｂを形成し、このＣｕ
（銅）層２Ｂの外側表面に中間金属層２Ｃとして層厚が
約１．５μｍのＮｉ（ニッケル）層を形成し、さらに、
このＮｉ（ニッケル）層の外側表面にはこのＮｉ（ニッ
ケル）より耐酸化性の低いＣｕ（銅）層からなる層厚が
約０．２μｍの最外金属層２Ｄを形成する。

【００６８】そして、この線材を約９００℃の還元雰囲
気で熱処理して、Ｎｉ（ニッケル）とＣｕ（銅）とを拡
散させ最外表面にＣｕ（銅）−Ｎｉ（ニッケル）合金を
生成させる。

【００６９】このような構成のリード線２を、小形電球
Ｌなどで使用される軟質ガラスで形成したバルブ１と封
着すると、上述した実施の形態と同様にバルブ１を溶融
加熱するバーナ熱がバルブ１に近接する封着線部２１部
分をも加熱し、大気中にある最外表面のＣｕ（銅）−Ｎ
ｉ（ニッケル）合金層中に存在するＣｕ（銅）が酸化し
て緻密なＣｕ₂Ｏ（亜酸化銅）をつくり、バルブ１のガ
ラスがこの層内に拡散していき両者は密着して高い気密
性が得られる。このとき、リード線２の最外金属層２Ｄ
とバルブ１のガラスとの界面からガラス側の約５μｍに
までＣｕ（銅）が拡散しているのが確認された。

【００７０】この場合、リード線２は芯線２Ａに近い周
囲部分には耐酸化性および耐蝕性に優れたＮｉ（ニッケ
ル）層２Ｃが、最外表面部分には薄いＣｕ（銅）−Ｎｉ
（ニッケル）合金層２Ｄが形成されているので、大気中
における通常の加熱では問題なくＣｕ（銅）−Ｎｉ（ニ
ッケル）合金層２Ｄ中のＣｕ（銅）部分が緻密なＣｕ₂
Ｏ（亜酸化銅）となりガラスと融着でき、また、たとえ
加熱が強すぎてＣｕ（銅）部分が過酸化しても合金層２
Ｄ中および下部のＮｉ（ニッケル）層２Ｃは過酸化され
ず、ガラスは上記最外表面の合金層２Ｄ中およびＮｉ
（ニッケル）層からなる中間金属層２Ｃに拡散していき
高い気密性の封着が行える。

【００７１】また、上記実施の形態ではリード線２とし
て、ガラスとの封着線部２１、内部リード線２２、外部
リード線２３を単一の線材からなるものについて説明し
たが、単一線でなく、たとえば３っの線材、すなわち封
着部に埋設される部分のみを封着線２１とし、この封着
線部２１の端部に別材質の内部リード線２２および外部
リード線２３を溶接などで接続したものでもよい。一般
的に封着部１１はガラスと金属との異質の部材の接合で
あり、封着線部２１は電流容量などを勘案してできる限
り細いものがよい。また、内部リード線２２はフィラメ
ントや電極などを支持して振動や衝撃に耐えねばならな
いので大径化するなどして強靭性を保たねばならない。
また、外部リード線２３はランプを安全に点灯し、異常
発生時には溶断して他への影響を防止するなど、このリ
ード線２においては単なる電力供給だけでなく他の役割
を備えているものである。

【００７２】なお、本発明は上記実施の形態に限るもの
ではなく、リード線としては実施の形態に示すガラス封
着用リード線の単一線、あるいは封着線部、内部リード
線および外部リード線の３っの線材を接続した３部品線
に限らず、封着線部と内部リード線を共用しこれに外部
リード線を接続したものや封着部線と外部リード線を共
用しこれに内部リード線を接続した２部品線であっても
よい。

【００７３】また、リード線全体がガラス封着用リード
線からなる単一線であっても、封着部に位置する以外の
部分たとえば外部リード線として用いられる部分には中
間金属層または／および最外金属層が形成されていなく
てもよく、この場合は他の線材との溶接などが不要であ
るとともに材料も節約できる。

【００７４】また、ガラス封着用リード線を構成する芯
線の材質は、Ｆｅ（鉄）−Ｎｉ（ニッケル）合金に限ら
ず、Ｆｅ（鉄）−Ｎｉ（ニッケル）−Ｃｒ（クロム）合
金、Ｆｅ（鉄）−Ｎｉ（ニッケル）−Ｃｏ（コバルト）
合金、、Ｆｅ（鉄）−Ｍｏ（モリブデン）−Ｃｏ（コバ
ルト）−Ｓｉ（ケイ素）合金、、Ｆｅ（鉄）−Ｃｏ（コ
バルト）合金、Ｐｔ（白金）などから選ばれたもので、
線材の半径方向の熱膨張率が８５〜１０５×１０^-7℃
^-1の範囲内にある封着される軟質ガラスと同じか近似
した値のものであればよい。

【００７５】また、ガラス封着用リード線を構成する中
間金属層の材質は、Ｎｉ（ニッケル）のほかＣｒ（クロ
ム）、ステンレス鋼などのグループから選ばれた少なく
とも一っの金属または合金であってもよい。

【００７６】また、ガラス封着用リード線を構成する最
外金属層の材質は、Ｃｕ（銅）のほかＮｉ（ニッケ
ル）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モ
リブデン）のグループから選ばれた少なくとも一っの金
属または合金であってもよい。

【００７７】また、リード線の各線材はランプの構造、
目的、形式、定格、負荷、用途、価格などに応じて適宜
選択して決めればよい。

【００７８】また、ガラス封着線部は圧潰型封着、焼き
細め封着などその手段は問わない。さらに、本発明のラ
ンプ装置は配線基板などに装着されて、自動車用やＡＶ
機器などの表示やパイロットあるいは照明用の照明装置
として汎く使用できるものである。

【００７９】

【発明の効果】請求項１ないし請求項３に記載の発明に
よれば、ランプのガラスバルブの封着部にリード線に起
因するリークや歪みによるクラックなどの発生がなく長
寿命のランプが提供でき、定格寿命中におけるソケット
込みのランプ装置の交換が低減でき、メンテナンスの手
間が省ける。また、外部リード線部分における接触抵抗
が増えることもなく、相手方導電部材との圧接、溶接、
半田付けなどの作業および電気的接続に問題がなかっ
た。

【００８０】請求項５および請求項６に記載の発明によ
れば、上記請求項１に記載と同様な効果がある。

【００８１】請求項７ないし請求項１０に記載の発明に
よれば、ランプ電流、バルブのガラス材質やリード線線
径などに応じて種々の材質のリード線を選択することに
よって、上記請求項１に記載と同様な効果がある。

【００８２】請求項１１に記載の発明によれば、ランプ
として電球や放電ランプに適用して、上記請求項１に記
載と同様な効果がある。

【００８３】請求項１２および請求項１３に記載の発明
によれば、配線基板に取付けられた上記ランプ装置は、
上記請求項１に記載と同様な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるランプ装置の実施の形態を示す
縦断面図である。

【図２】本発明に係わるガラス封着用リード線を拡大し
て示す横断面図である。

【図３】本発明に係わるランプ装置の他の実施の形態を
示す斜視図である。

【図４】本発明に係わるランプ装置の他の実施の形態を
示す斜視図である。

【図５】本発明に係わるランプ装置の他の実施の形態を
示す斜視図である。

【符号の説明】

Ｄ：ランプ装置Ｌ：無口金ランプ（電球）１：ガラスバルブ１１：封着部２：リード線２１：封着線部（被封着部）２２：内部リード線２３：外部リード線２Ａ：芯線２Ｂ：Ｃｕ（銅）層２Ｃ：中間金属層２Ｄ：最外金属層３：電極（フィラメント）Ｓ：ソケット４：基体４１：ランプ装着孔４２：リード線挿通孔４４：端子板４５，４６，４７：係止用突起部６：端子金具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石塚昌泰東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者橋間明良大阪府門真市中町１番29号株式会社パール電球製作所内 (72)発明者長野正光愛媛県今治市旭町５丁目２番地の１ハリソン電機株式会社今治工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯線の外面に銅層、耐酸化性の高い中間
金属層および中間金属層より耐酸化性の低い最外金属層
を重層して形成したガラス封着用リード線を軟質ガラス
からなるバルブの封着部に封着し、上記バルブ内の封着
用リード線に電気的に接続された電極を有する無口金形
ランプと；電気絶縁性物質からなる基体にランプ装着孔
およびリード線挿通孔が形成されたソケットと；を具備
し上記ソケットのランプ装着孔にランプのバルブを装着
するとともにリード線挿通孔にランプから導出したリー
ド線を挿通してなることを特徴とするランプ装置。
【請求項２】芯線の外面に銅層、耐酸化性の高い中間
金属層および中間金属層より耐酸化性の低い最外金属層
を重層して形成したガラス封着用リード線を軟質ガラス
からなるバルブの封着部に封着し、上記バルブ内の封着
用リード線に電気的に接続された電極を有する無口金形
ランプと；電気絶縁性物質からなる基体にランプ装着孔
およびリード線挿通孔が形成されるとともに基体の外側
面に端子部を設けてなるソケットと；を具備し上記ソケ
ットのランプ装着孔にランプのバルブを装着するととも
にリード線挿通孔にランプから導出したリード線を挿通
してその先端部を端子部に接続してなることを特徴とす
るランプ装置。
【請求項３】芯線の外面に銅層、耐酸化性の高い中間
金属層および中間金属層より耐酸化性の低い最外金属層
を重層して形成したガラス封着用リード線を軟質ガラス
からなるバルブの封着部に封着し、上記バルブ内の封着
用リード線に電気的に接続された電極を有する無口金形
ランプと；電気絶縁性物質からなる基体にランプ装着孔
およびリード線挿通孔が形成されるとともに基体の外側
面に基体の軸方向に所定の間隔を隔て係止用突起部を設
けてなるソケットと；を具備し上記ソケットのランプ装
着孔にランプのバルブを装着するとともにリード線挿通
孔にランプから導出したリード線を挿通してその先端部
を係止用突起部に係止してなることを特徴とするランプ
装置。
【請求項４】芯線の外面に銅層、耐酸化性の高い中間
金属層および中間金属層より耐酸化性の低い最外金属層
を重層して形成したガラス封着用リード線を軟質ガラス
からなるバルブの封着部に封着するとともに導出したリ
ード線を封着部外面に添設し、上記バルブ内の封着用リ
ード線に電気的に接続された電極を有する無口金形ラン
プと；電気絶縁性物質からなる基体に一対の端子金具を
収容する装着孔が形成されるとともに基体の外側面に基
体の軸方向に所定の間隔を隔て係止用突起部を設けてな
るソケットと；を具備し上記ソケットの端子金具がラン
プバルブの封着部およびリード線を挟圧して支持すると
ともに電気的接続をしていることを特徴とするランプ装
置。
【請求項５】リード線は、単一線であることを特徴と
する請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載のラン
プ装置。
【請求項６】リード線は、最外金属層が形成されてい
ない部分を有し、この最外金属層を形成していない部分
を封着部外に延在していることを特徴とする請求項１な
いし請求項４のいずれか一に記載のランプ装置。
【請求項７】封着用リード線は、少なくとも一方の端
部に内部リード線または／および外部リード線を接続し
ていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいず
れか一に記載のランプ装置。
【請求項８】封着用リード線の芯線が、Ｆｅ−Ｎｉ合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆ
ｅ−Ｍｏ−Ｃｏ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｐｔから
選ばれたものであることを特徴とする請求項１ないし請
求項４のいずれか一に記載のランプ装置。
【請求項９】封着用リード線の中間金属層が、Ｎｉ、
Ｃｒ、ステンレス鋼のグループから選ばれた少なくとも
一つの金属または合金であることを特徴とする請求項１
ないし請求項４のいずれか一に記載のランプ装置。
【請求項１０】封着用リード線の最外金属層が、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏのグループから選ばれた少な
くとも一つの金属または合金であることを特徴とする請
求項１ないし請求項４のいずれか一に記載のランプ装
置。
【請求項１１】電極が、発光するフィラメントまたは
放電電極であることを特徴とする請求項１ないし請求項
４のいずれか一に記載のランプ装置。
【請求項１２】配線導体が配設された基板と；この基
板の切欠部に取付けられた上記請求項１ないし請求項１
１のいずれか一に記載のランプ装置と；を具備している
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１３】端子ピンが配設された基板と；この端
子ピンにソケット本体が嵌挿して取付けられた上記請求
項１ないし請求項１１のいずれか一に記載のランプ装置
と；を具備していることを特徴とする照明装置。