JPH1069891A - 片側閉鎖形電球 - Google Patents

片側閉鎖形電球

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JPH1069891A
JPH1069891A JP9211211A JP21121197A JPH1069891A JP H1069891 A JPH1069891 A JP H1069891A JP 9211211 A JP9211211 A JP 9211211A JP 21121197 A JP21121197 A JP 21121197A JP H1069891 A JPH1069891 A JP H1069891A
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baffle
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light
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JP9211211A
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Stark Roland
シユタルク ローラント
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Osram GmbH
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Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Electric Stoves And Ranges (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な手段でフィラメント脚部の相互接触を
阻止するようにした電球を提供する。 【解決手段】 電源電圧で点灯するための片側閉鎖形ハ
ロゲン電球１はガラス球２の内部に少なくとも１つの耐
熱性邪魔部材１９；２０を有する。この邪魔部材は漏斗
状窪みによってガラス球材料から形成された狭隘部８に
よって保持され、好ましくは細長い、例えばピン状形状
を有する。邪魔部材１９；２０は発光体６の脚部１１；
１２間をほぼ軸線方向へ延び、それにより大きい衝撃荷
重が作用した際でも脚部１１；１２が相互接触するのを
阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光透過性材料から
成り長手軸線を規定する気密封止されたガラス球と、不
活性ガス及び必要に応じてハロゲン含有添加物から成る
封入物と、２つの脚部及び１つの結合部ならびに場合に
よっては脚部を部分脚部に細分化した中間部材を有する
発光体と、ガラス球壁の少なくとも２つの窪みから形成
され発光体を結合部及び場合によっては中間部材のとこ
ろで保持する少なくとも１つの狭隘部と、発光体の両方
の脚部端部に導電的に結合されたリード系とを備えた電
源電圧で点灯するための片側閉鎖形電球、特にハロゲン
電球に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電球はドイツ連邦共和国特許出
願公開第４００８３６７号公報に記載された電球に基づ
いている。この種の電球は例えば全般照明用に使用され
る。この電球は約８０Ｖ〜２５０Ｖ（実効値）の電源電
圧で直接点灯するのに適する。通常、電力は約１０Ｗ〜
５００Ｗの範囲内で使用される。
【０００３】この種の電球のために使用される発光体は
低電圧形ランプ（標準的には１２Ｖ）に比べて比較的高
い抵抗Ｒ、従って大きい長さｌを有する。このことは、
端部に電圧Ｕを印加すると、長さｌ、断面積Ａのワイヤ
及び抵抗率ρ＝Ｒ・Ａ／ｌによって変換される電力Ｐ＝
Ｕ2 ／Ｒ＝Ｕ2 ・Ａ／（ρ・ｌ）の関係式から直ちに分
かる。この関係式の結果、点灯のために意図された電圧
Ｕが高ければ高い程、ワイヤの長さｌは過比例的に大き
く選定しなければならない。但し、電球の予定された入
力電力Ｐ及びその他のパラメータは変わらないものとす
る。
【０００４】必要な長さの発光体をできるだけコンパク
トなガラス球の内部に収納するために、発光体は２つの
発光脚部に曲げられ、全体的にＶ又はＵ状の外形を有す
る。両脚部間には結合部が延在し、この結合部がガラス
球材料から形成されたブリッジ状狭隘部によって固定さ
れる。
【０００５】電球を高い衝撃荷重にさらさなければなら
ない場合、脚部が衝撃荷重の際に接触するのを防止する
ための特別な手段が必要である。すなわち接触している
間は電球電流が発光体の一部分のみを通流してしまう。
発光体の残りは接触個所によって短絡される。上述の抵
抗関係式によれば、発光体の実際上有効な長さが短くな
り、その結果抵抗が小さくなり、変換された電力はそれ
に応じて増大する。これによって発光体の熱的過負荷の
危険が生じ、ついには発光体が破壊される。
【０００６】このことを回避するために、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第４００８３６７号公報では、脚部は
長さに応じて場合によっては複数の部分脚部に細分化さ
れ、それらの部分脚部はガラス球の対向位置する壁を橋
絡するように設けられたブリッジによって固定される。
【０００７】それに対して、ドイツ連邦共和国特許出願
公開第４００８３３４号公報では、ガラス球材料から形
成されたブリッジを分離要素として両脚部間に設けるこ
とが提案されている。
【０００８】前者の解決策においては、強い衝撃荷重の
際にも高い点灯信頼性を保証するために多数のブリッジ
を必要とするという欠点がある。必要な作業工程が付加
されることによって、この電球の製造には労力が掛か
り、それゆえ高価になる。後者の解決策においては、比
較的短いフィラメント脚部を有する特に小形ガラス球の
場合スペース上の理由から脚部間の領域内に付加的なブ
リッジを設けることは困難である。このような事情から
この種の電球をできるだけコンパクトにすることは必然
的に制限される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、これ
らの欠点を除去し、かつ簡単な手段を用いてフィラメン
ト脚部の相互接触を阻止する電球を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、ガラス球がその内部に耐熱性材料から成る少なくと
も１つの邪魔部材を有し、この邪魔部材が少なくとも１
つの狭隘部によって保持され、発光体の両脚部間もしく
は場合によっては２つの対向位置する部分脚部間をほぼ
長手軸線の方向へ延びることによって解決される。
【００１１】本発明の実施態様は請求項２以降に記載さ
れている。
【００１２】本発明の基本思想は、ガラス球内において
フィラメント脚部間に、ガラス球の少なくとも１つの狭
隘部に固定されてほぼ電球軸線の方向に向けられた少な
くとも１つの邪魔部材を設けるという考えに基づいてい
る。両フィラメント脚部を互いの方向へ向かって動かす
ような衝撃荷重が電球に作用すると、フィラメント脚部
は場合よっては邪魔部材によって動きを止められる。こ
れによって、一方では共振効果によるフィラメント脚部
の特に大きい変位及び破壊が防止される。他方では、フ
ィラメント脚部の直接的な相互接触が阻止される。
【００１３】なお邪魔部材とは、好ましくはほぼ直線状
の広がりを有する一般に立体的な形成物を意味する。
“邪魔面”を拡大するために、平板状構造を有する邪魔
部材を使用すると有利である。
【００１４】邪魔部材の製造には高い剛性を有する耐熱
性材料、例えばセラミックス（例えばＡｌ2 Ｏ3 ）又は
高融点金属（例えばタングステン）が適する。一方では
これによって邪魔部材は発光フィラメント脚部に空間的
に接近して設置することができ、その結果コンパクトな
構成を実現することができる。他方では邪魔部材が自ら
強い横方向振動を起こさないことが保証される。
【００１５】金属が使用される場合、少なくとも２つの
互いに電気絶縁された邪魔部材が必要である。すなわち
各フィラメント脚部に対して少なくとも１つの電気絶縁
された邪魔部材が必要である。このようにして、両フィ
ラメント脚部が同時にガラス球中心部の方向へ動いて邪
魔部材に同時に接触する場合でも電気的短絡は確実に阻
止される。これとは反対に、単一の金属邪魔部材のみが
設けられかつ両フィラメント脚部による同時接触が生じ
た場合には、フィラメントの一部分が導電性邪魔部材に
よって短絡されるであろう。
【００１６】これに対して電気絶縁性材料を使用すれ
ば、原理上殆ど単一の邪魔部材で充分である。
【００１７】最も単純な場合、邪魔部材は細長い物体、
例えばピン、棒又は管として形成される。その断面は任
意に、例えば円形、楕円形、矩形、環状に形成すること
ができる。断面は邪魔部材の全長に亘って一定である必
要はない。断面形状に合わせて、一方では充分に高い剛
性が保証されるように幾何学的寸法、特に直径及び長さ
が設定される。他方ではフィラメントの光束を遮るのは
できるだけ少なくし、しかもハロゲンサイクルが妨げら
れてはならない。このような観点から、できるだけ細く
成形された邪魔部材が好ましい。
【００１８】最初の単純な実施態様においては、邪魔部
材は丸棒から構成される。この丸棒はタングステンから
製造され、約２００μｍ〜６００μｍの範囲内の直径を
有する。邪魔部材が発光体の長さの少なくとも半分、好
ましくは全長に亘って延びると有利であり、それにより
発光体脚部の最大変位が有効に制限される。
【００１９】邪魔部材及びフィラメント脚部は最も単純
な場合には共通の平面内に配置される。フィラメント脚
部がこの共通の基準平面内で振動すると、相互接触は確
実に阻止される。
【００２０】それに対してフィラメント脚部の振動平面
が基準平面に対して最小角度αminより大きい角度αを
形成する場合、フィラメント脚部は場合によっては細長
い邪魔部材の傍を通り過ぎて振動し、最悪の場合には接
触するおそれがある。この角度αmin は、フィラメント
脚部及び邪魔部材の直径が大きくなればなる程大きくな
り、各フィラメント脚部に固有の邪魔部材が付設される
場合には各フィラメント脚部及び邪魔部材が互いに接近
して配置されればされる程大きくなる。角度αmin が増
大すると何れにしても接触のために必要なフィラメント
脚部の変位も大きくなり、従って実際の接触はますます
起こり得なくなる。この理由は衝撃力がフィラメント脚
部の弾性範囲では変位に少なくとも比例して増大する必
要があるからである。
【００２１】過度の衝撃荷重が作用する際にもフィラメ
ント脚部の相互接触を阻止するようにした実施態様にお
いては、フィラメント脚部及び細長い邪魔部材は互いに
ねじられて配置される。これによってフィラメント脚部
と邪魔部材との間の有効“衝突断面積”、従って角度α
min が（邪魔部材として主に直線形状を使用する場合で
も）拡大する。実際上数度のねじり角で一般に充分であ
る。
【００２２】具体的な実施態様においては、このことは
邪魔部材と共通な本来の平面からフィラメント脚部をね
じることによって実現される。最初の変形例において
は、フィラメント脚部は一般的に通常行われているよう
に共通の平面内に配置されるのではなく、的確に互いに
ねじられる。他の変形例においては、最終的に両フィラ
メント脚部及び邪魔部材が空間的に互いにねじられて配
置される。このようにして、実際に発生ししかも衝突を
惹き起こすおそれのあるフィラメント脚部の動きは邪魔
部材によって適時にブロックされる。
【００２３】過度の衝撃荷重の際にもフィラメント脚部
の接触を阻止するようにした他の実施態様においては、
細長い邪魔部材は基準平面から曲げられ、好ましくはそ
の基準平面からほぼ垂直に曲げられる。その場合実際の
形状は重要ではない。重要なことは、ほほ直線状の邪魔
部材に比べて屈曲状の邪魔部材によって明らかに拡大さ
れた“邪魔面”の成果が得られることのみである。この
ことは例えば山形材状に曲げられた棒によって達成され
る。なお妥協案としてほぼ直線状の邪魔部材に、丸棒を
例えば平たくすることによって楕円形断面を与え、かつ
長手側面を基準平面に垂直に配置することでも充分であ
る。
【００２４】結合部の領域にフィラメント脚部を保持す
るためのブリッジのみを有する特にコンパクトな電球の
場合、邪魔部材はその一端部のみがガラス球の狭隘部に
よって例えば挟持及び／又は形状結合により機械的に保
持される。電球の製造中に邪魔部材はフィラメントと共
にガラス球の内部に位置決めされる。このためにフィラ
メントを担持しかつ邪魔部材を受け入れるための開口部
を有するフォーク部材が使用される。例えばタングステ
ンから成る２つの丸棒が使用される場合、フォーク部材
は２つの相応する孔を備えなければならない。このよう
にして良好に自動化可能な僅かな数の工程のみが必要と
され、それゆえコスト的に良好な製造が可能になる。フ
ィラメント脚部を細分化した実施態様においては、邪魔
部材は両端部がそれぞれ１つの狭隘部によって保持され
るようにしてもよい。
【００２５】ガラス球材料から形成されたブリッジ状の
狭隘部が２つの互いに直径方向へ反対に向かう管状及び
漏斗状窪みから実施され、かつ円形又は同様に細長い楕
円形の断面を有するようにすると好適である。このため
の原理はドイツ連邦共和国特許出願公開第４００８３６
７号及び第４００８３３４号公報に詳細に記載されてい
る。
【００２６】全般照明のためには、電球を外管で囲繞し
ピン形又はねじ込み形口金を選択的に備えるようにして
もよい。
【００２７】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
【００２８】図１の（ａ）及び（ｂ）は７５Ｗの電力を
有し２４０Ｖ電源に直接接続するのに適した全般照明用
の本発明によるハロゲン電球１を示す。このハロゲン電
球１は約１２ｍｍの外径、約１ｍｍの壁厚及び約３２ｍ
ｍの全長を持つほぼ円筒状の石英ガラス製ガラス球２を
有している。このガラス球２の一端部は中心にチップ４
を有する丸形頭部３として成形されている。ガラス球２
の他端部はピンチシール部５によって閉鎖されている。
このガラス球２は０．００５％のＣＢｒＣｌＦ2 から成
るハロゲン添加物を添加された、８０％のＫｒ及び２０
％のＮ2 から成る不活性ガス混合体を封入されている。
【００２９】Ｕ字状に曲げられた発光体６がガラス球２
の内部に配置されている。Ｕ字の両脚部の結合部７は狭
隘部８によって丸形頭部３の近くに固定されている。狭
隘部８はドイツ連邦共和国特許出願公開第４００８３６
７号公報に詳細に記載されているようにガラス球壁の２
つの漏斗状窪み９、１０によって形成されている。これ
らの両窪み９、１０は互いに直径方向に対向して位置し
ピンチシール部５の平面に垂直に配置されかつそれぞれ
ほぽ電球軸線にまで延びてそこで結合部７を挟んで保持
している。Ｕ字の両直線脚部は結合部７からピンチシー
ル部５まで延びたほぼ８．５ｍｍの長さの本来の発光フ
ィラメント脚部１１、１２を形成している。両フィラメ
ント脚部１１、１２が二重コイルとして巻かれているの
に対して、結合部７はコイル状に巻かれていない。両フ
ィラメント脚部１１、１２はそのピンチシール部側端部
がコイル状に巻かれていない短い直線部分を形成してお
り、この直線部分がリード１３、１４として機能する。
このリード１３、１４はフィラメント脚部１１、１２が
ガラス球内に固定されるようにピンチシール部５内に封
着されている。電球１のリード１３、１４とそれに所属
する２つの接触ピン１７、１８との気密な電気的接続は
公知のように２つの密封箔１５、１６によって行われて
いる。
【００３０】円形断面（図３の（ａ）、（ｂ）参照）を
有し邪魔部材として機能する２個のピン１９、２０は互
いに平行にかつガラス球軸線に対しても平行に両フィラ
メント脚部１１、１２間に配置されている。ピン１９、
２０は、フィラメント脚部１１、１２と共通の平面内に
位置するように、そのチップ側端部が狭隘部８内に挟み
込まれている。これは図１の（ａ）に対して９０°回転
させた電球１の側面図Ａ、すなわち上記共通の平面から
見た側面図を示す図１の（ｂ）から明らかである。ピン
１９、２０はタングステンから構成され、フィラメント
脚部１１、１２のピンチシール部側端部まで延びてい
る。ピンの直径は約０．３５ｍｍである。
【００３１】図２の（ａ）、（ｂ）は本発明によるハロ
ゲン電球の第２の実施例の互いに９０°異なった２つの
側面図を示す。図１の（ａ）、（ｂ）に示されたハロゲ
ン電球１との相違点は、この第２の実施例によるハロゲ
ン電球１´では漏斗状窪み９´、１０´がピンチシール
部５の平面内に的確に配置されている点、すなわち第１
の実施例の電球１の場合の配置に比べてガラス球長手軸
線に対して９０°ねじられている点である。このような
措置を施すことによって、結合部７´の平面はピンチシ
ール部５の平面に垂直に向くようになる。その結果、発
光体６´は、一方のリード１４´から始まってピンチシ
ール部５の平面から次のフィラメント脚部１２´によっ
て出て、結合部７´によってピンチシール部５の平面に
垂直な平面内へ入り、続いて第２のフィラメント脚部１
１´及びその次のリード１３´によって再びピンチシー
ル部５の平面内へ戻る。これによって両フィラメント脚
部１１´、１２´は互いにかつ邪魔部材として機能する
タングステンピン１９、２０に対して空間的に斜めに配
置される。
【００３２】図３の（ａ）には細長い邪魔部材１９の実
施例の図３の（ｂ）のＡ−Ｂ線に沿った断面図、図３の
（ｂ）にはその側面図が示されている。なおこの細長い
邪魔部材１９は図１及び図２において使用された円形断
面を有するタングステンピンである。
【００３３】図４の（ａ）は他の実施例の邪魔部材２１
の図４の（ｂ）のＣ−Ｄ線に沿った断面図、図４の
（ｂ）はその側面図である。この邪魔部材２１は円形断
面を有し一平面内で山形材状に曲げられたタングステン
ピンから構成されている。邪魔部材として使用するため
に、山形材２１の一端部は図１及び図２におけるピンと
同様にガラス球の２つの窪み９、１０；９´、１０´間
に挟んで保持される。山形材の形状にすることによっ
て、フィラメント脚部に対する有効“邪魔面”は図３に
比べて拡大される。
【００３４】本発明は上述の実施例に限定されない。特
に異なった実施例における個々の特徴は互いに組み合わ
せることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発光体及び邪魔部材を共通の平面内に配置した
本発明によるハロゲン電球の第１の実施例を示し、
（ａ）はその側面図、（ｂ）は電球の長手軸線に関して
９０°回転した方向Ａから見た側面図である。
【図２】発光体を互いに傾斜させた本発明によるハロゲ
ン電球の第２の実施例を示し、（ａ）はその側面図、
（ｂ）は電球の長手軸線に関して９０°回転した方向Ｂ
から見た側面図である。
【図３】細長い邪魔部材を示し、（ａ）は（ｂ）のＡ−
Ｂ線に沿った断面図、（ｂ）は邪魔部材の側面図であ
る。
【図４】一平面内で曲げられた邪魔部材を示し、（ａ）
は（ｂ）のＣ−Ｄ線に沿った断面図、（ｂ）は邪魔部材
の側面図である。
【符号の説明】
１、１´ ハロゲン電球 ２、２´ ガラス球 ３ 丸形頭部 ４ チップ ５ ピンチシール部 ６、６´ 発光体 ７、７´ 結合部 ８ 狭隘部 ９、９´ 漏斗状窪み １０、１０´ 漏斗状窪み １１、１１´ フィラメント脚部 １２、１２´ フィラメント脚部 １３、１３´ リード １４、１４´ リード １５、１６ 密封箔 １７、１８ 接触ピン １９、２０ ピン ２１ 邪魔部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローラント シユタルク ドイツ連邦共和国 91809 ウエルハイム ズデーテンシユトラーセ ９

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光透過性材料から成り長手軸線を規定す
    る気密封止されたガラス球（２）と、不活性ガス及び必
    要に応じてハロゲン含有添加物から成る封入物と、２つ
    の脚部（１１、１２；１１´、１２´）及び１つの結合
    部（７；７´）ならびに場合によっては脚部を部分脚部
    に細分化した中間部材を有する発光体（６；６´）と、
    ガラス球壁の少なくとも２つの窪み（９、１０；９´、
    １０´）から形成され発光体（６；６´）を結合部
    （７；７´）及び場合によっては中間部材のところで保
    持する少なくとも１つの狭隘部（８）と、発光体（６；
    ６´）の両方の脚部端部に導電的に結合されたリード系
    （１３〜１８；１３´、１４´、１５〜１８）とを備え
    た電源電圧で点灯するための片側閉鎖形電球、特にハロ
    ゲン電球（１；１´）において、ガラス球（２）はその
    内部に耐熱性材料から成る少なくとも１つの邪魔部材
    （１９；２０）を有し、この邪魔部材は少なくとも１つ
    の狭隘部（８）によって保持され、発光体（６；６´）
    の両脚部（１１、１２；１１´、１２´）間もしくは場
    合によっては２つの対向位置する部分脚部間をほぼ長手
    軸線の方向へ延びることを特徴とする片側閉鎖形電球。
  2. 【請求項２】 邪魔部材（１９；２０）はほぼ直線形状
    を有することを特徴とする請求項１記載の電球。
  3. 【請求項３】 邪魔部材（１９；２０）は棒状ピン（１
    ９；２０）によって形成されることを特徴とする請求項
    ２記載の電球。
  4. 【請求項４】 ピン（１９；２０）はほぼ円形の断面を
    有することを特徴とする請求項３記載の電球。
  5. 【請求項５】 ピンは少なくとも１つの部分領域が楕円
    形断面を有し、ピンはその大きい横方向寸法が発光体の
    両脚部の結合部にほぼ垂直に向くようにその長手軸線が
    向けられることを特徴とする請求項３記載の電球。
  6. 【請求項６】 電球（１；１´）は邪魔部材として２つ
    の互いに電気的に絶縁された高融点の金属ピン（１９；
    ２０）を有することを特徴とする請求項１記載の電球。
  7. 【請求項７】 金属ピン（１９；２０）はタングステン
    から構成されることを特徴とする請求項６記載の電球。
  8. 【請求項８】 タングステンピンの直径は約２００μｍ
    〜６００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項７
    記載の電球。
  9. 【請求項９】 タングステンピン（１９；２０）及び発
    光体脚部（１１、１２）はほぼ同じ長さを有することを
    特徴とする請求項７記載の電球。
  10. 【請求項１０】 発光体（６）の脚部（１１、１２）及
    び邪魔部材（１９；２０）は共通の基準平面内に配置さ
    れることを特徴とする請求項２記載の電球。
  11. 【請求項１１】 発光体（６´）の脚部（１１´、１２
    ´）及び邪魔部材は異なる平面内に配置されることを特
    徴とする請求項２記載の電球。
  12. 【請求項１２】 発光体（６´）の脚部（１１´、１２
    ´）は共通の平面内に位置しないように互いに傾けられ
    ることを特徴とする請求項１記載の電球。
  13. 【請求項１３】 リード系（１３´、１４´、１５〜１
    ８）はピンチシール部（５）によって気密にガラス球
    （２）に結合され、ピンチシール部（５）の平面と、結
    合部（７´）が狭隘部を形成する窪み（９´、１０´）
    によって保持されている平面とは互いに垂直に向けられ
    ることを特徴とする請求項１１又は１２記載の電球。
  14. 【請求項１４】 邪魔部材は平板状構造（２１）を有す
    ることを特徴とする請求項１記載の電球。
  15. 【請求項１５】 ガラス球は口金付き外管によって囲繞
    されることを特徴とする請求項１記載の電球。
JP9211211A 1996-07-24 1997-07-23 片側閉鎖形電球 Ceased JPH1069891A (ja)

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