JPH1145685A

JPH1145685A - 耐振電球および標識灯

Info

Publication number: JPH1145685A
Application number: JP20338997A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ikejiri; 和弘池尻; Makoto Bessho; 誠別所; Hideto Mochizuki; 秀人望月; Masayuki Kobayashi; 誠之小林
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】レグ部に加わる振動や衝撃を分散することと
結晶化を改善することにより、さらに耐振性および耐衝
撃性が向上できる耐振電球およびこの電球を装着した標
識灯を提供することを目的とする。【解決手段】ガラスバルブ１と、バルブ１の端部に形
成された封止部１１と、封止部１１内に気密封止された
封着部材５１と、バルブ１内に配設し、封着部材５１に
直線状のレグ部２２が接続されたコイル状フィラメント
２と、直線状のレグ部２２に飛ばし巻きされたサブコイ
ル３と、バルブ１内に封入されたハロゲンおよび不活性
ガスとを備えている耐振電球Ｌ１およびこの電球Ｌ１を
装着した標識灯Ｄである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は交通標識などの光源
として用いられる耐振電球およびこの電球を装着した標
識灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハロゲン電球は、ガラスバルブ内にアル
ゴンなどの不活性ガスとともに微量のハロゲン族元素
（Ｉ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ）が封入され、コイル状フィラメ
ントから蒸発したタングステンとハロゲン族元素との間
の化学的な循環反応（ハロゲンサイクル）を利用して、
蒸発したタングステンをフィラメントに戻すようにした
小形で高効率の電球である。

【０００３】そして、このハロゲン電球にも種々のもの
があり、標識用など低圧、高電流タイプの電球では、フ
ィラメントとして比較的大径のタングステン線を巻回し
た単コイル状フィラメントが用いられている。この単コ
イル状フィラメントのバルブ内における支持は、コイル
状部の両端から延在する直線状のレグ部が内部リード線
を兼用して、バルブの封止部内に気密封止されたモリブ
デン箔などからなる封着部材に溶接などの手段で固定す
ることにより行われている。

【０００４】しかし、飛行場の滑走路や道路の通行分離
など道路中に埋め込み設置される標識灯などは、飛行機
の着陸時や自動車の走行時などに強い衝撃を受け、標識
灯内部に反射鏡と組合わせ配設してある発光源の電球が
振動を受ける。

【０００５】この標識灯内部に配設してある電球が強い
振動を受けると、フィラメントを構成している部材がタ
ングステン線とはいえコイル状部を支えているレグ部に
応力が加わり、レグ部が不所望方向に曲り変形してコイ
ル状部のピッチを縮めたり延ばしたりあるいは反射鏡の
所定位置からコイル状部がずれるなどして、電球の短寿
命や明るさの低下を来したり、配光不良を招くなどの不
具合があった。

【０００６】そこで、このコイル状部の両端から延在す
るレグ部を補強することが考えられ、このレグ部の補強
手段として、たとえば実公昭５１−５１１７５号公報や
実公昭４６−３２２１９号公報には、レグ部にタングス
テン線などからなるサブコイルを巻装することが知られ
ている。

【０００７】上記前者公報によれば、コイル状フィラメ
ントを支持するレグ部の線径とサブコイルの線径との関
係を数値規制したことにより、耐振性および耐衝撃性が
向上できることの記載がある。また、上記後者公報によ
れば、バルブ端部を圧潰封止する際に溶融したガラスに
よりレグ部が移動してフィラメントがバルブ内の所定位
置にない場合に、サブコイルの巻装位置を数値規制して
おけば、電球完成後、衝撃を与えてフィラメントを所定
位置に移動させることが可能になるとの記載がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これら公報に記載され
たように、コイル状フィラメント両端の直線状レグ部に
サブコイルを巻装した場合、確かにレグ部が補強されて
強度が向上できる。

【０００９】電球は点灯時にはコイル状部が最も高温度
となり、コイル状部から離れるにしたがい温度は低下し
ていき、また、サブコイルが巻装された部位は熱容量が
増えるため温度が低くなる。したがって、上記前者公報
に図示されているようにレグ部にサブコイルが密接して
巻装されていると、コイル状部に近いサブコイルで覆わ
れていないレグ部は比較的高温で再結晶がすすみ、サブ
コイルが巻装された部位は温度上昇が抑えられるため未
再結晶で、この境界付近は異結晶状態となって、すなわ
ち境界部分は脆く振動や衝撃によって断線し易くなる。

【００１０】そこで、本発明者らはこの補強手段につい
てさらに種々検討し究明した結果、上記公報に記載され
た規制のほか、サブコイルの形態を規制することによ
り、さらに耐振性および耐衝撃性が向上できることが分
かった。

【００１１】本発明は、レグ部に加わる振動や衝撃力を
分散することと結晶化を改善することにより、さらに耐
振性および耐衝撃性が向上できる耐振電球およびこの電
球を装着した標識灯を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の耐振電球は、端部に封止部を有するガラスバルブと、
封止部内に気密封止された封着部材と、バルブ内に配設
し、封着部材に直線状のレグ部が接続されたコイル状フ
ィラメントと、直線状のレグ部に飛ばし巻きされたサブ
コイルと、バルブ内に封入されたハロゲンおよび不活性
ガスとを具備していることを特徴とする。

【００１３】サブコイルの中間部分に飛ばし巻き部を設
けた電球の耐振性、耐衝撃性が向上する原因は明らかで
はないが、外部からレグ部に与えられる振動や衝撃力
は、レグ部の封止部の埋め込み際および支持体として断
面が急に小さくなるサブコイルの端部付近に最も掛かる
ものと推測され、封止部の埋め込み際は同じ構成である
ので、サブコイルの端部を増やすことによって端部に加
わる衝撃力などを分散するものと考えられる。

【００１４】本発明の請求項２に記載の耐振電球は、サ
ブコイルが、断続して形成されていることを特徴とす
る。

【００１５】サブコイルが中間部において飛ばし巻きで
はなく第１のサブコイル部と第２のサブコイル部との間
に飛び部がありサブコイルは完全に離れ分割されてい
て、この場合も上述した請求項１に記載と同様な作用を
奏する。

【００１６】また、サブコイルに形成する飛ばし巻き部
や飛び部は、一箇所に限らず複数箇所に形成してあって
もよい。

【００１７】本発明の請求項３に記載の耐振電球は、サ
ブコイルが、疎巻きされていることを特徴とする。

【００１８】レグ部に巻装されたサブコイルのコイル状
部に近い第１のサブコイル部を疎ピッチとしておけば、
レグ部の第１のサブコイル部に隣接する部分の容量が急
激に増えず、レグ部およびサブコイルはコイル状部から
遠ざかるにしたがい徐々に温度が低下していく。すなわ
ち、レグ部の温度勾配を小さくできる。

【００１９】したがって、コイル状部に隣接し点灯時に
高温となって再結晶されるサブコイルの被覆のないレグ
部と第１のサブコイル部で覆われた境付近には急激な結
晶の変化はなく、レグ部およびサブコイルが中間部にお
いて結晶ずれによって断線することは少ない。

【００２０】また、コイル状部から離れている第２のサ
ブコイル部は、第１のサブコイル部に比べて温度上昇が
低いので密ピッチで巻装されていても差支えない。

【００２１】本発明の請求項４に記載の耐振電球は、フ
ィラメントレグ部の素線径が、サブコイルの素線径の
１．５〜１．７倍であることを特徴とする。

【００２２】フィラメントレグ部の素線径が、サブコイ
ルの素線径の１．５倍未満であると、サブコイルによる
レグ部を補強する力が弱く断線が発生する。

【００２３】また、フィラメントレグ部の素線径が、サ
ブコイルの素線径の１．７倍を越えると、レグ部に衝撃
力が集中するため断線が発生するなどの不具合を生じ好
ましくない。

【００２４】本発明の請求項５に記載の標識灯は、投光
窓を有する灯体と、灯体内に収容され上記請求項１ない
し４のいずれか一に記載の耐振電球を配設した反射鏡
と、投光窓に設けられた制光体とを具備していることを
特徴とする。

【００２５】上記請求項１ないし４に記載の作用を奏す
る耐振電球は、振動や衝撃に強く配光低下やフィラメン
トの早期断線を生じることがなく、電球交換頻度の低い
標識灯が得られる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は航空標識灯用のハロゲン電
球Ｌ１の正面図、図２（ａ）はコイル状フィラメントの
サブコイルが巻装されたレグ部の一部の拡大正面図であ
る。

【００２７】図中１は、石英ガラスからなる円筒形状の
バルブ、１１はバルブ１の一端部に形成された圧潰封止
部、１２はバルブ１の他端部に設けられた排気管、２は
バルブ１の内部に配設されたコイル状のフィラメント、
４は圧潰封止部１１に耐熱性接着剤４５を介しシェル部
４１が接合されたＢＡ１５ｄ口金である。なお、図中４
２は位置調節環である。

【００２８】また、フィラメント２は、線径が約０．２
２ｍｍ（ＭＧ約１５０）のタングステン素線を長円形状
や真円形状に巻回した発光源をなすコイル状部２１と、
このコイル状部２１の両端から直角方向に折曲げ延在し
たレグ部２２，２２とからなる。

【００２９】また、このレグ部２２，２２には、それぞ
れ飛ばし巻きしたサブコイル３が巻装してある。このサ
ブコイル３は、線径が約０．１４ｍｍのタングステン素
線からなり、コイル状部２１の端部から約２〜３ｍｍ離
れた位置より先端に向け内径約０．２５ｍｍで密ピッチ
でなく線径の約１．５〜２０倍の疎ピッチで第１のサブ
コイル部３１を約２〜５ｍｍの間に巻装してあり、この
第１のサブコイル部３１に続く約１〜５ｍｍの間に飛ば
し巻き部３５（約１ターン）を、さらにその先端側の約
３〜７ｍｍの間に第２のサブコイル部３２を有する。

【００３０】そして、このサブコイル３が巻装されたレ
グ部２２が内部リード線としての作用をなし、その先端
はバルブ１の端部の圧潰封止部１１内に封止されたモリ
ブデン箔５１，５１に接続されている。また，各モリブ
デン箔５１，５１の他端側には外部リード線５２，５２
が接続されている。

【００３１】また、バルブ１の内部にはハロゲン（ＣＨ
₂Ｂｒ₂…４００ｐｐｍ）を含む不活性ガス（Ａｒ９０
容量％、残部Ｎ）が約３気圧封入してある。

【００３２】また、このハロゲン電球Ｌ１はたとえば定
格が６．６Ａ１００Ｗで、上記コイル状フィラメント２
の構成（コイルデータ）は、ＭＧが約１５０のタングス
テン素線を、内側長径×内側短径が約２．５ｍｍ×約
０．５ｍｍの偏平状（小判型の長円形状）で、ピッチが
約０．１８ｍｍで約１０ターン巻回した長さが約４．２
ｍｍの発光部を有する単コイル状部２１と、この単コイ
ル状部２１に連接した約１８ｍｍのレグ部２２，２２と
からなる。そして、このコイル状フィラメント２のレグ
部２２には上記各部寸法を有するサブコイル３が巻回さ
れている。

【００３３】上記構成の電球Ｌ１を図示しないソケット
に装着して通電すると、口金４、外部リード線５２，５
２、モリブデン箔５１，５１、レグ部２２，２２を介し
電流が流れフィラメント２のコイル状部２１が発光し点
灯する。

【００３４】そして、この電球Ｌ１は点灯、不点時に拘
らず振動や衝撃を受けても、レグ部２２，２２にはそれ
ぞれサブコイル３が巻装してあり、サブコイル３のない
電球に比べて高い耐振性と耐衝撃性を示す。また、サブ
コイル３の中間部分に飛ばし巻き部３５を設けた本発明
に係わる電球Ｌ１は、レグ部に連続したサブコイルを有
する従来電球に対しても高い耐振性と耐衝撃性を示す。

【００３５】この本発明に係わるサブコイル３の中間部
分に飛ばし巻き部３５を設けた電球Ｌ１の耐振性、耐衝
撃性が向上する原因は明らかではないが、レグ部２２に
受ける振動や衝撃力は、レグ部２２の封止部１１の埋め
込み際および支持体として断面が急に小さくなるサブコ
イル３の端部付近に加わるものと推測され、封止部１１
の埋め込み際は同じ構成であるので、サブコイル３の端
部を増やすことによって応力や重力が分散されるものと
考えられる。

【００３６】また、レグ部２２に巻装されたサブコイル
３の第１のサブコイル部３１が疎ピッチであるので、レ
グ部２２の第１のサブコイル部３１に隣接する部分の容
量が急激に増えず、レグ部２２およびサブコイル３はコ
イル状部２１から遠ざかるにしたがい徐々に温度が低下
していく。すなわち、レグ部２２の温度勾配を小さくで
きる。

【００３７】したがって、コイル状部２１に隣接し点灯
時に高温となって再結晶されるサブコイル３の被覆のな
いレグ部２２と第１のサブコイル部３１で覆われた境付
近Ａには急激な結晶の変化はなく、レグ部２２およびサ
ブコイル３が中間部において結晶ずれによって断線する
ことは少ない。

【００３８】また、図２（ｂ）は本発明に係わるコイル
状フィラメントのサブコイルが巻装された部分の他の実
施の形態を示す拡大正面図で、図中、図２（ａ）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。

【００３９】図２（ｂ）が図２（ａ）と変わった部分
は、サブコイル３が中間部において飛ばし巻きではなく
第１のサブコイル部３１と第２のサブコイル部３２との
間に飛び部３６がありサブコイル３は完全に離れ分割さ
れていることである。そして、この場合も上述したと同
様な作用効果を奏する。

【００４０】また、図２（ａ）、図２（ｂ）において、
コイル状部２１から離れている第２のサブコイル部３２
は、第１のサブコイル部３１に比べて温度上昇も低く密
ピッチで巻装されていてもよい。また、サブコイル３に
形成する飛ばし巻き部３５や飛び部３６は、一箇所に限
らず複数箇所であってもよい。

【００４１】また、図３は本発明に係わるハロゲン電球
Ｌ２の他の実施の形態を示す正面図で、図中、図１およ
び図２（ａ）、（ｂ）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。図３のハロゲン電球Ｌ２は両端
封止形のバルブ１を備え、バルブ１内のフィラメント２
はコイル状部２１およびレグ部２２，２２を含め直線状
をなしている。なお、口金４，４は、内部に金属端子を
備えた筒状セラミックスなどからなるＲ７ｓ形のもの
で、耐熱性の接着剤を介し封止部１１の端面に接合して
ある。

【００４２】そして、それぞれのレグ部２２，２２に
は、図２（ａ）、（ｂ）と同様な構成のサブコイル３が
巻装されている。そして、このハロゲン電球Ｌ２の場合
も上述した実施の形態と同様な作用効果を奏する。

【００４３】また、図４は本発明の標識灯Ｄの実施の形
態を示す縦断面図である。この図４中、６１は筐体、６
２はこの筐体６１に重合して被せられる蓋体で、両者で
灯体６を構成している。また、６３は筐体６１と蓋体６
２の間に形成された投光窓で、この投光窓６３には制光
体としてプリズムレンズ７が嵌め込み設けられている。
また、灯体６内には上記ハロゲン電球Ｌ１を配設した反
射鏡８が収容され、その光軸Ｂを上記投光窓６３に向け
てある。

【００４４】この標識灯Ｄは、飛行場の滑走路９や道路
９に埋設され蓋体６２部を路上に出して、投光窓６３か
ら所定方向に、この場合は光軸Ｂより少々下向きに光を
放射する誘導灯や道路中心灯として使用される。そし
て、たとえば滑走路９において着陸する飛行機が接地す
る際に生じる衝撃にも、内部のハロゲン電球Ｌ１はフィ
ラメント２のコイル状部２１やレグ部２２に断線を生じ
ることなく耐えることができ、所定寿命を全うすること
ができる。

【００４５】したがって、電球Ｌ１が短期間のうちに不
点となり、交換を頻繁に行うなどのこともなく、標識灯
の保守が容易になるなどの利点を有する。

【００４６】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ない。たとえば、ハロゲン電球のバルブ端部に形成され
る封止部は、圧潰封止に限らずバルブを収縮して形成し
た封止部でもよく、また、モリブデン箔などの金属箔に
限らず、線状の封着部材を用いるものであってもよい。

【００４７】また、バルブのガラス材質は石英ガラスに
限らず、所要の透光性と光屈折率と耐熱性を併有するも
のであれば他の硬質のガラス材質であってもよい。

【００４８】さらに、標識灯も、上記実施の形態に示し
たものに限らず、他の構造のものであってもよく、制光
体としてはレンズのほか着色フィルターなどであっても
よい。

【００４９】

【発明の効果】請求項１，２および４の発明によれば、
フィラメントのレグ部に掛かる応力や重力が分散でき
て、耐振性や耐衝撃性の向上した耐振電球を提供でき
る。

【００５０】また、請求項３の発明によれば、サブコイ
ルを疎ピッチとすることによりレグ部およびサブコイル
の結晶変化を小さくして、上記請求項１，２および４の
記載と同様な効果を奏する。

【００５１】さらに、請求項５の発明によれば、請求項
１ないし４のいずれか一記載の電球を備えているので、
電球の短寿命がない、電球交換頻度の低いメンテナンス
の容易な標識灯を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の航空標識灯用ハロゲン電球の実施の形
態を示す正面図である。

【図２】（ａ）は図１中のコイル状フィラメントのサブ
コイルが巻装されたレグ部の一部の拡大正面図、（ｂ）
は、コイル状フィラメントのサブコイルが巻装されたレ
グ部の他の実施の形態を示す拡大正面図である。

【図３】本発明の標識灯用ハロゲン電球の他の実施の形
態を示す正面図である。

【図４】本発明の標識灯の実施の形態を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｌ１，Ｌ２：ハロゲン電球１：ガラスバルブ１１：封止部２：コイル状フィラメント２１：コイル状部２２：レグ部３：サブコイル３１，３２：サブコイル部３５：飛ばし巻き部３６：飛ばし部６：灯体６３：投光窓７：制光体８：反射鏡Ｄ：標識灯

フロントページの続き (72)発明者小林誠之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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端部に封止部を有するガラスバルブと；
封止部内に気密封止された封着部材と；バルブ内に配設
し、封着部材に直線状のレグ部が接続されたコイル状フ
ィラメントと；直線状のレグ部に飛ばし巻きされたサブ
コイルと；バルブ内に封入されたハロゲンおよび不活性
ガスと；を具備していることを特徴とする耐振電球。
【請求項２】サブコイルは、断続して形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の耐振電球。
【請求項３】サブコイルは、疎巻きされていることを
特徴とする請求項１または２に記載の耐振電球。
【請求項４】フィラメントレグ部の素線径が、サブコ
イルの素線径の１．５〜１．７倍であることを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれか一に記載の耐振電球。
【請求項５】投光窓を有する灯体と；灯体内に収容さ
れ上記請求項１ないし４のいずれか一に記載の耐振電球
を配設した反射鏡と；投光窓に設けられた制光体と；を
具備していることを特徴とする標識灯。