TWI309058B - Solder-free contact-making of dielectrically impeded discharge lamps - Google Patents

Description

1309058 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種介電阻隔放電燈之接點製造方法， 以及一種已對應製造有接點之介電阻隔放電燈。 【先前技術】 介電阻隔放電燈本身是已知的且習知設計中已大量記 錄有這種燈。介電阻隔放電燈的特徵是藉由一介電層使至 少部分的放電電極（這在單極性的例子裡指的是陽極而在 雙極性的例子裡必然指的是所有的放電電極）與燈之放電 空間內之放電介質隔離的事實。 介電阻隔放電燈係歸因於很長的使用期限而具有絕佳 的切換強度且進一步歸因於在放電瓶之設計上的幾何自由 度而大有可爲。最重要的是習知設計中所記錄其與操作之 脈波模式的關聯.，對這種介電阻隔放電燈而言也可達成極 佳的效率値。 現今的重要應用領域有辦公室自動化用品特別是用於 掃瞄器、傳真機及類似用品的線性燈以及用於背光監視器 及其他繪圖顯示器之大面積平面橙亦即所謂的平面輻射體 。不過，本發明中並不受限於這些應用領域。而是存在有 例如貿易以及發光體設計產業特別是照明產業中所用紫外 線處理之類的其他應用範疇。未來可開發出其他的應用可 能性。 介電阻隔放電燈之放電電極必需電氣連接到外部導線 上亦即必需在其間形成接觸。此例中，經常會將連接到多 1309058 數電極上或是形成各電極之延伸物的金屬導體軌向上引導 到其.上焊接有外部進入導線亦即電纜及接觸針之類的接觸 表面上。在內部電極的例子裡，上述導體軌會依氣密方式 穿透放電瓶壁並依外部方式完成其焊接接點。 【發明內容】 本發明係以詳述一種已改良其多數放電電極之接點製 作之介電阻隔放電燈的技術問題以及與介電阻隔放電燈形 成接觸之對應方法爲主所提出的。 首先’本發明係有關一種介電阻隔放電燈，其中具有 :一放電瓶；藉由一介電層與放電瓶內之放電介質至少部 分隔離的多數放電電極；一接觸表面’用與各放電電極形 成電氣接觸’該接觸表面係外接於放電瓶上；一導線，連 接於接觸表面上而形成接觸；其特徵爲導線係連接到接觸 表面上’而使固定狀態的接觸表面產生塑性變形。 第一 ’本發明係有關一種與介電阻隔放電燈形成接觸 的方法’其中該介電阻隔放電燈具有一放電瓶及藉由一介 電層與放電瓶內之放電介質至少部分隔離的多數放電電極 ’且具有一接觸表面，用與各放電電極形成電氣接觸，該 接觸表面係外接於放電瓶上；且具有一連接於接觸表面上 的導線而形成接觸；其特徵爲連接導線與接觸表面，而便 固定狀態的接觸表面產生塑性變形。 本發明的基本槪念包括在接觸表面之金屬材料及/戍 與該接觸表面有接觸點的部分導線未形成熱熔合下產生胃 氣接觸的步驟。因此本發明意在提供一種習知焊接步驟或 -6- 1309058 熔接步驟的替代步驟。取代地，意圖藉由至少使接觸表面 且選擇性地也使與導線本身有接觸點的部分產生塑性變形 而個別材料並未於步驟中出現熱熔合下產生電氣上具高導 電性的接點。因此，它們應該保持在固體聚集狀態，亦即 更明確地說在各例中應該歸因於靜摩擦效應有微量程度的 熔合。不過’無法排除的是金屬材料於塑性變形期間產生 「流動」的步驟。除此之外如同將進一步詳細解釋如下的 ，只要不存在任何的焊接步驟就無法排除額外使用的液態 導電性材料亦即添加有熱熔合的金屬。有一種實例指的是 (具均勻導電性的）黏著材料以確保可根據本發明製作接點 且也能夠進一步改良其導電性。 特別是本發明係有關一種藉由爲導線部分施行「冷」 壓入或切入法而與接觸表面形成接觸的方法，反之亦然。 本發明的一優點包括較之焊接及熔接步驟可節省處理 時間因而節省了成本的事實，由於能夠非常快速且（例如， 除額外的導電性黏著材料以外）純粹機械化地產生根據本 發明的接點的緣故。不過，引進這裡所考量之介電阻隔放 電燈中的焊接步驟，需要非常大量的加熱作用。由於接觸 表面經常連接到具有重要熱容量的其他燈部位，例如.放電 瓶之玻璃壁上，故習知焊接步驟附帶有可觀的加熱及冷卻 時間。此外，可歸因於與其他燈部位或是處理步驟的交互 作用有利地省略其加熱步驟。最後’由於可限制在機械操 縱上故設備的複雜度是較小的。 較佳地與接觸表面有接觸點的部分導線亦即燈支持器 1309058 _或是燈座的接觸針或是連接在電纜終端之類上的一段電線 .係呈掛鉤形式。首先掛鉤形狀具有歸因於其幾何之彈簧效 應的優點，這可在施加壓力時有利於塑性變形。芽—，挂丨 夠形部位（以下簡稱爲掛飽）可在必要時作箱夾式固定及旧 歸因於這種彈簧效應有效地鉤住。該接觸鉤的彈性也具有. 能夠有效地補償其尺度容差的優點。 特別是’可使用該掛鉤緊鄰接觸表面的分支以形成接 觸，且一旦形成接觸能以銳角自接觸表面突出。步驟中此 ® 分支的自由端會在形成接觸時特別是當存在有沿著分支方 向之運動時「削」過接觸表面或是以塑性變形插入其內， 亦即呈倒飽形式。爲了顯示目的，可參照解釋用實施例。 用於掛鉤或是導線上已製作有接點之接觸點部位的較 佳材料爲具有中等硬度到彈簧硬度的合金特別是銅合金。 另一較佳實施例中，係爲掛夠設置例如聚砂氧管件之 類的塑膠支架。這種塑膠支架也可具有絕緣功能，例如爲 了防止表面放電或是閃絡現象。除此之外，該支架可大量 ® 地簡化該掛鉤或者複數個掛鉤的操縱並輔助其彈力性質。 不過，這也特別指的不只是本發明同樣較佳地當爲了 固定目的將一或多數掛鉤推進該燈的兩個箝夾壁之間時的 例f。箝夾作用首先會達成掛鉤的固定作用，第二會在形 成接觸本身的例子裡產生用於塑性變形的壓力。此例中， 可將（多數）掛鉤與塑膠支架箝夾在一起。 取代早在組合時就能操縱時的塑膠支架地，也可在塑 性變形之後爲（多數）掛鉤施行鑄造或黏著性接合。 1309058 假如用以形成接觸的部分導線特別是掛鉤部位直接抵 住排空管或是放電瓶的另一部位，則可_由這個部位在扮 演著辅助啓動電極角色的同時達成最佳的組合效應。爲了 顯示這種現象，可參照解釋用實施例及歐洲專利第1 3 29 944 A 2號文件中的揭示內容，這也顯示了有關本發明的其他形 育巨。 > Cjn 這種習知設計也顯示了本發明的另一種較佳形態，亦 即將接觸表面連接到放電瓶之突壁部位的內部表面特別是 突出管區段上。 更佳的是以掛鉤或是用以形成接觸的另一部分導線具 有一呈點狀或圓鈍或是在任一意例子裡呈外凸形狀的金屬 邊緣並使該部分在接觸時截進接觸表面內。 本發明基本上係有關一種具有呈伸長形管狀形式之放 電瓶的燈。特別是，上述箝夾壁在一側可以是放電瓶的突 管區段而在另一側是放電瓶包圍著其間箝夾有掛鉤之環狀 縫隙的排空管。此例中’較佳的是將鉤狀部位箝夾於環狀 縫隙內的另一導線連接到接觸表面上’並將兩個掛夠及兩 個接觸表面設置在相對於環狀縫隙沿著周圍方向偏移的位 置上。 如上所述，本發明也有關一種與介電阻隔放電燈形成 接觸的方法，已說明的特色也可理解爲方法用的特色。特 別是，該導線可具有一連接到接觸表面上的掛鉤’可與接 觸表面形成連接的掛鉤會相對於接觸表面產生位移而使接 觸表面變形。替代地或是除此之外’介電阻隔放電燈可具 1309058 . 有呈伸長形管狀形式之放電瓶，可與接觸表面形成連接的 掛鉤會相對於接觸表面產生繞放電瓶之縱軸的旋轉而使接 觸表面變形。在旋轉運動及/或塞入運動的例子裡，也可爲 了這個目的依閂鎖方式固定該接點或導體。 【實施方式】 第1圖係用以顯示一種根據本發明之介電阻隔放電燈上 已形成接觸之部位的截面圖示。這裡關心的是用於掃瞄及影 印用品之LINEX型之管狀介電阻隔放電燈的左側終端（如第 I 1圖所不）。爲了進一步顯不的目的，可參照以上引用之習知 歐洲專利第1 329 944 A2號文件，其中除開本發明主題的接 點製作之外已詳盡解釋了這種燈。 管狀放電瓶1 1含有：一放電介質（未標示）；以及一所謂 的起動襯墊1 2，所引用之習知專利文件中有更詳盡的解釋且 係靜置在放電瓶1 1之排空管1 4內側上。依習知設計中本身 已知的方式，利用銀糊將多數具有介電層3 2的放電電極i 5 連接到放電瓶Π外部遮罩內部表面上，該放電電極1 5會穿 1 透一碟形蓋而在排空管1 4連接處依氣密方式封住放電瓶j j 。各電極1 5的最外側終端（亦即第1圖左側的終端）會向外 伸展到習知設計中作焊接襯墊之接觸表面（標示爲符號1 7) 內。這些終端會比各電極1 5稍微寬一點且厚一點，但也是 由銀糊製成的亦即散佈塗覆成黏的懸浮層然後再藉由熱處 理進行乾燥和烘烤。可再次於第4圖中更清楚地看見接觸 表面]7。此第4圖係對應到第〗圖底部左側上所圈選的區 域的更大圖示。 -10- 1309058 以y確&入的方式將塑膠支架1 9亦即聚砂氧管件推 進放電瓶1 1外側的突出區段與內側的排空管丨4之間的環 狀縫隙內’該環狀縫隙可從第1圖左側接達且係繞縱軸！ 3 呈旋轉對稱的。該聚矽氧管件會支撐由中等硬度到彈簧硬 度之銅合金例如 Wieland L49(根據 DIN 1 7664: CuNi9Sn2 ，1^3:0 7 2 5 00)製成的電線掛鉤16。 彈簧掛鉤1 6係藉由排空管1 4上的塑膠支架1 9以抵住 排空管]4的直型物件加以支撐且係以第1圖中未顯示的方 式連接到左側的導纜線上。第1圖右側突出超過塑膠支架 I 9的物件會往回折到外側且會與接觸表面1 7作銳角接觸 的分支。 第4圖中更詳盡地顯示了該接觸點的細節。塑膠支架 1 9係以掛鉤1 6從左側推進上述縫隙內’使得掛鉤〗6能夠 歸因於其掛鉤形狀給出彈性。然後藉由塑膠支架]9將掛鉤 支撐於排空管1 4上並沿著平行於縱軸1 3的接觸表面1 7位 移到右側。 參照第2圖到第4圖解釋進一步程序。第2圖顯示的 是相對於縱軸1 3的橫截面圖示。第2圖中最外—環指的是 放電瓶1 1的突出區段，繪製於此環內的環指的是塑膠支架 1 9 ,而最內部一環指的是排空管1 4。第2圖顯示的是在將 塑膠支架1 9推進該環狀縫隙內時會上升的情況。此例中’ 亦即第2圖中穿透掛鉤1 6的區段在左側及右側上仍然是呈 水平的，而各接觸表面1 7則作向上及向下亦即垂直的定向 -11- 1309058 第3圖之對應區段顯示的是相對於第2圖旋轉了 90° 的掛鉤】6，結果會以其最外側終端靜置在接觸表面1 7上 。轉而由第4圖顯示出第2圖中所圈選的細節亦即接觸掛 鉤1 6落在連接到放電瓶】1之突出區段內側的接觸表面1 7 上的最外側終端。此圖簡略地顯示了掛鉤1 6的外側邊緣以 切入銀的接觸表面1 7內’明確地說係進行如第2圖和第3 圖所示之旋轉的結果。除此之外’塑膠支架1 9仍然可連同 各掛鉤]6或是各掛鉤1 6本身稍微被軸向亦即朝向第1圖 第4圖地拉回，使得各掛鉤1 6仍然會在接觸表面1 7內 「鉤」得更好’亦即切入銀層內。此例中’第4圖係試圖 顯示壓入作用可造成適當的交聯連接。這裡已證明能以大 槪3 0到3 5牛頓的壓力成功達成這個結果。 取決於該銀層的組成及所加的力量，此例中也能夠使 接觸表面的損害實際上不構成問題。假如使用的是特別嚴 重地鉤住及切入的接點，則此例中可容忍實質的刮除作用 。假如將更多數値放到本發明文字中完全可行的解上因而 有其自身的優點且可釋出並再使用各接點，則可能的話應 該更小心。 第5圖到第8圖顯示的是本發明的第二解釋用實施例 。這個第二解釋用實施例同樣是一種管狀介電阻隔放電燈但 是具有一真實的燈座，第5圖顯示了其中一個部位（各附圖的 左側部位）。各例中係將對應部位的符號加了 1 〇。第5圖也 顯示了對應於第]圖的截面圖示。 朝向右側連續伸展的管狀氣體放電瓶係標示爲2 1且整 1309058 目的是一旦已將接觸掛鉤2 6壓進如第5圖所示之基座2 9中 對應的預塑插槽內時用以固定接觸掛鉤2 6的角色。此例中之 基座29指的是一種其對應接觸可有效插入的塑膠噴射鑄造 部位。 可預先組裝基座2 9和兩個接觸掛鉤2 6然後再從左側 (沿著第5圖中的定向）將之推到放電瓶2 1之上，使各接觸掛 鉤26穿透上述環狀縫隙。然後施行已參照第2圖和第3圖作 解釋的旋轉。假如必要的話可稍微拉回該基座以便允許接觸 掛鉤2 6更爲有效地切入接觸表面2 7。除此之外，能以聚矽 氧塡充第5圖中圍繞接觸掛鉤26的空腔以便提供機械連接並 形成電氣絕緣。 因此基座2 9會滿足和一種對應到比如第1圖所示之塑膠 支架1 9簡單得多之支架有關的功能。可將一裝置側栓塞直接 推進設置在基座2 9上之栓塞連接插座3 0內，結果完全連接 了放電瓶。 各解釋用實施例顯示了 一種根據本發明的燈，其中含有 已依根據本發明所發表之方式製造的接點，且只將具有已依 這種方式製作之接點的多數導線或接觸針連接到燈支持器或 是電子裝置之類上。假如能夠的話可在其他實施例中取得已 製作有接點的燈，但是只能在已將該燈結合於燈支持器或是 裝置內且已製作有接點時取得這種燈。 【圖式簡單說明】 本發明的一種解釋用實施例係解釋如下，其中也能夠以 其他組合揭示本發明的基礎組件，本發明中所揭示的特色以 -14- 1309058 及說明如上的特色也隱含地有關本發明的設備形態及方法形 能〇 / Qj·' 第1圖係用以顯示一種根據本發明之介電阻隔放電燈上 已形成接觸之部位的截面圖示。 第2圖顯示的是穿透如第1圖所示之介電阻隔放電燈在 形成接觸期間之第一位置的截面圖示。 第3圖顯示的是穿透如第]圖所示之介電阻隔放電燈在 形成接觸期間之第二位置對應於第2圖的截面圖示。 第4圖顯示的是爲顯示本發明而於第1圖中圈選出之細 部圖示。 第5圖係用以顯示一種根據本發明第二解釋用實施例之 介電阻隔放電燈上對應於第1圖之細部透視圖。 第6圖係用以顯示第5圖沿著G-G線段所擷取截面的細 部圖示。 第7圖顯示的是對應於第5圖之表面掛鉤的單獨圖示。 第8圖顯示的是第7圖之掛鉤的平面圖示。 要元件符 號 說 明 ] 11,21 放 電 瓶 12 起 動 襯 墊 13 縱 軸 14,24 排 空 管 15 放 電 電 極 16,26 導 線 17 接 觸 表 面 -15- 1309058 19 塑 膠 支 架 26 接 觸 掛 鉤 2 7 接 觸 表 面 3 0 栓 塞 連 接插座 3 1 接 觸 針 3 2 介 電 層

Claims (1)

1309058 第 9 4 1 2 6 4 8 1 號 %&月）日修(更)正替換頁 介電阻隔放電燈之無焊接接點之製造方 法」專利案 (2008年8月修正） 十、申請專利範圍： 1. 一種介電阻隔放電燈’具有一放電瓶（11，21);以及多數 放電電極（15)，藉由一介電層而與放電瓶（11，21)內之放 電介質至少部分隔離；

且具有一接觸表面（17, 27)，用於使該等放電電極 (15)形成電氣接觸，該接觸表面（17，27)係相對於放電瓶 (1 1，21)而外接；及 一導線（16，26)’連接於接觸表面（17，27)上用於形 成接觸； 其特徵爲該導線（16, 26)係連接該到接觸表面（17, 27)上，並在固定狀態下使該接觸表面（17，27)塑性變形

2 ·如申請專利範圍第1項之介電阻隔放電燈，其中該導線 (16，26)具有一連接到該接觸表面（17，27)上的掛鉤（16, 26) ° 3 .如申請專利範圍第2項之介電阻隔放電燈，其中該掛鉤 (16，26)具有一連接到該接觸表面（17，27)上且相對於該 接觸表面（17, 27)以銳角定向的腳部。 4 .如申請專利範圍第1至3項中任一項之介電阻隔放電燈 ，其中該導線（16, 26)連接到該接觸表面（17，27)上的一 部分是由中等硬度到彈簧硬度的合金，特別是銅合金製 1309058 月""(日修(£)正替換頁 成的。 5 .如申請專利範圍第1至3項中任一項之介電阻隔放電燈 ，其中該掛鉤（16，26)係受到一塑膠支架（19)的支撐或者 以鑄造或是黏著的方式接合。 6 .如申請專利範圍第1至3項中任一項之介電阻隔放電燈 ，其中該掛鉤（16, 26)係箝夾在燈壁之間。 7 .如申請專利範圍第6項之介電阻隔放電燈，其中該掛鉤 (16，26)的腳部係抵住該放電瓶（11，21)之排空管（14，24)

8 .如申請專利範圍第6項之介電阻隔放電燈，其中該接觸 表面（17，27)在相對於兩個箝夾壁在其內側上連接至放 電瓶（11，21)之突出壁，該突出壁係該等箝夾壁之其中一 者0

9 如申請專利範圍第7項之介電阻隔放電燈，其中該接觸 表面（17，27)在相對於放電瓶之兩個箝夾壁在其內側上 連接至放電瓶（11, 21)之突出壁，該突出壁係該等箝夾壁 之其中一者。 1 0 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之介電阻隔放電燈 ，其中該導線（1 6 , 2 6)係以外凸的金屬邊緣與接觸表面 (17，27)接觸。 1 1 .如申請專利範圍第1至3項中任一項之介電阻隔放電燈 ，其中具有一伸長形的管狀放電瓶（11，21)。 12.如申請專利範圍第6項之介電阻隔放電燈，其中該等箝 夾壁一方面是該放電瓶（Π, 21)的突出管區段，且另一方

1309058 巧年『月〇曰修(更)正替換頁 面是該放電瓶（11，21)的排空管（14, 24)，在該等壁之間 包圍一環狀縫隙，該掛鉤（1 6，2 6)係箱夾於其中，具有箝 夾在該環狀縫隙的鉤形部來的另一導線（16，26)係連接 到接觸表面（17，27)上’用來與放電電極（15)形成接觸， 而兩個掛鉤（1 6，2 6 )和兩個接觸表面（1 7，2 7)則係相對於 該環狀縫隙設置在沿著周緣方向偏移的位置上。 1 3 .如申請專利範圍第7項之介電阻隔放電燈，其中該等箝 夾壁一方面是該放電瓶（11，21)的突出管區段，且另一方 面是該放電瓶（11，21)的排空管（14，24)，在該等壁之間 包圍一環狀縫隙，該掛鉤（16, 26)係箝夾於其中，具有箱 夾在該環狀縫隙的鉤形部位的另一導線（1 6 , 2 6)係連接 到接觸表面（17, 27)上，用來與放電電極（15)形成接觸， 而兩個掛鉤（1 6 , 2 6)和兩個接觸表面（1 7，2 7)則係相對於 該環狀縫隙設置在沿著周緣方向偏移的位置上。 1 4 .如申請專利範圍第8項之介電阻隔放電燈，其中該等箝 夾壁一方面是該放電瓶（11，21)的突出管區段，且另一方 面是該放電瓶（11，21)的排空管（14，24)，在該等壁之間 包圍一環狀縫隙，該掛鉤（1 6 , 2 6)係箝夾於其中，具有箝 夾在該環狀縫隙的鉤形部位的另一導線（16，26)係連接 到接觸表面（17, 27)上，用來與放電電極（15)形成接觸， 而兩個掛鉤（1 6，2 6)和兩個接觸表面（1 7 , 2 7)則係相對於 該環狀縫隙設置在沿著周緣方向偏移的位置上。 1 5 ·如申請專利範圍第1 0項之介電阻隔放電燈，其中該等箝 夾壁一方面是該放電瓶（11，21)的突出管區段，且另一方 Ϊ309058 年《月曰修(更)正替換頁 面是該放電瓶（1 1, 21)的排空管（14，24)，在該等壁之間 包圍一環狀縫隙，該掛鉤（16, 2 6)係箝夾於其中，具有箝 夾在該環狀縫隙的鉤形部位的另一導線（1 6，2 6)係連接 到接觸表面（17, 27)上，用來與放電電極（15)形成接觸， 而兩個掛鉤（16，26)和兩個接觸表面（17，27)則係相對於 該環狀縫隙設置在沿著周緣方向偏移的位置上。

1 6 .如申請專利範圍第1 1項之介電阻隔放電燈，其中該等箝 夾壁一方面是該放電瓶（11，21)的突出管區段，且另一方 面是該放電瓶（1 1, 21)的排空管（14，24)，在該等壁之間 包圍一環狀縫隙，該掛鉤（16, 2 6)係箝夾於其中，具有箝 夾在該環狀縫隙的鉤形部位的另一導線（1 6 , 2 6)係連接 到接觸表面（17, 27)上，用來與放電電極（15)形成接觸， 而兩個掛鉤（16，26)和兩個接觸表面（17, 27)則係相對於 該環狀縫隙設置在沿著周緣方向偏移的位置上。

1 7 .—種介電阻隔放電燈之接點製造方法，其中該介電阻隔 放電燈具有一放電瓶（11，21)以及藉由一介電層而與放 電瓶（11，21)內之放電介質至少部分隔離的多數放電電 極（15); 且具有一接觸表面（17，2 7)，用於使該等放電電極 (15)形成電氣接觸，該接觸表面（17, 27)係相對於放電瓶 (1 1，21)而外接在該放電燈上； 其特徵在於導線（16，26)係與該接觸表面（17，27)連 接，並在固定狀態下使該接觸表面（17, 27)塑性變形。 18 .如申請專利範圍第17項之製造方法，其中該導線（16, 26) 1309058 7年ίΓ月)日修(更)正替換頁 具有一連接到該接觸表面（17，27)上的掛鉤（16，26)，而 且該掛鉤（16, 26)係與該接觸表面（17，27)連接，造成相 對於該接觸表面（17, 27)產生位移，而使該接觸表面（17, 2 7)變形。 1 9 .如申請專利範圍第1 7或〗8項之製造方法，其中該介電 阻隔放電燈具有一伸長形的管狀放電瓶（丨丨，2丨），並該掛 鉤（16’ 26)係與該接觸表面（17，27)導電連接，造成相對 於該接觸表面（17, 27)繞該放電瓶（11，21)之縱軸（13)旋 轉，而使該接觸表面（17, 27)變形。