TWI594529B - Discharge lamp handling mechanism and discharge lamp - Google Patents

Description

放電燈泡裝卸機構及放電燈泡

本發明係關於放電燈泡裝卸機構及放電燈泡。

短弧型(short arc)放電燈泡(以下稱之為放電燈泡)，分別在發光管的兩端，有位於同軸上的口金(導通金屬零件)。一邊的口金為，透過燈泡裝卸機構固定在照明裝置(例如曝光裝置)的燈泡固定台座上的固定口金，另一邊的口金為連接了導電用的導線的自由口金。當放電電壓施加於燈泡固定台座和導線之間(亦即，一對口金之間)時，在發光管內的陽極和陰極之間(亮點)發生放電，而產生照明光。

在此照明裝置中，在燈泡口金和燈泡固定台座之間連微小縫隙都沒有的狀態下固定兩者較佳。若有縫隙產生，就會在該縫隙之間發生異常放電，而縮短放電燈泡或燈泡固定台座的壽命。另外，當縫隙導致零件鬆動(游隙)時，亮點的位置變動，而無法得到按照設計的光強度和分佈的照明光。

放電燈泡相對於燈泡固定台座的方向(以燈泡軸線為中心的迴轉位置)也必須要保持在特定位置。若放電燈泡相對於燈泡固定台座的方向沒有保持在一定範圍內，則應力透過從自由口金伸出的導線而施加在放電燈泡上，成為破損(破裂)的原因。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2003-45219號公報

專利文獻2：特開2003-297228號公報

專利文獻3：特開2007-273168號公報

專利文獻4：特開2008-305615號公報

專利文獻5：特開2010-232183號公報

過去，已有各種燈泡裝卸機構提出(專利文獻1至5)。但是，就裝卸操作的簡便性(迅速性)和防止異常放電的觀點而言，沒有任何一者可以令人滿意。

本發明之目的在於提供新構想的放電燈泡裝卸機構及放電燈泡，其能夠簡便(迅速)地執行裝卸操作，並能良好地防止異常放電。

另外，本發明的目的在於獲致放電燈泡裝卸機構及放電燈泡，其能夠容易地將放電燈泡的方向限制在一定(範圍)內。

本發明的放電燈泡裝卸機構，在放電燈泡一邊的固定口金上，設置接觸於燈泡固定台座的接觸端面，從該接觸端面延伸於軸方向的接觸軸，以及在該接觸軸上從該接觸端面離間形成的被牽引突起，該被牽引突起與該接觸軸是一體形成的，另一方面，在支持該固定口金的燈泡固定台座上，形成燈泡支持孔，其尺寸為使被牽引突起及接觸軸插入通過但不讓接 觸端面通過的大小，並且設置一對開閉腳，和插入通過該燈泡支持孔的固定口金的被牽引突起卡合，透過該被牽引突起將接觸端面按壓向燈泡固定台座，以及將該一對的開閉腳固定在閉位置的開閉腳鎖住機構。

在該一對的開閉腳和放電燈泡的被牽引突起的至少一方，形成尖錐面，使得當該一對的開閉腳關閉時，使得將該接觸軸的外周面按壓向該燈泡支持孔內壁方向的力作用。

該尖錐面設置為，將該接觸軸在該燈泡支持孔內的移動方向限制在特定方向。

另外在另一個實施形態中，在該一對的開閉腳和放電燈泡的被牽引突起上，形成尖錐面，當該一對的開閉腳關閉時，使得該接觸軸的外周面和該燈泡支持孔內壁不接觸，而制定該接觸軸的在燈泡支持孔內的位置。

不論是在哪一種實施形態中，在放電燈泡的該接觸軸的外周面及燈泡固定台座的燈泡支持孔的內壁之間，形成互相卡合並決定以放電燈泡的軸線為中心的迴轉方向的位置的非圓弧部為佳。

本發明，在放電燈泡的樣態中，係為具有在燈泡固定台座的燈泡支持孔裝卸的固定口金的放電燈泡，在該固定口金上設置：朝向該燈泡固定台座的接觸端面，從該接觸端面延伸於軸方向的接觸軸，以及在該接觸軸上從該接觸端面離間形成使該接觸端面與燈泡固定台座接觸的被牽引突起。

在該接觸軸的外周面，形成決定以放電燈泡的軸線為中心的迴轉方向的位置的非圓弧部較佳。

依據本發明的放電燈泡裝卸機構及放電燈泡，藉由關閉燈泡固定台座上支持的開閉腳，能夠將放電燈泡的接觸端面按壓向燈泡固定台座，因此，能夠迅速且簡便地執行裝卸操作，並能防止異常放電。

10‧‧‧放電燈泡

11‧‧‧發光管

12‧‧‧口金(固定口金)

12a‧‧‧陽極

13‧‧‧口金(自由口金)

13a‧‧‧陰極

16‧‧‧接觸端面

17‧‧‧接觸軸

17f‧‧‧平面(非圓弧部)

17r‧‧‧凹部(非圓弧部)

18‧‧‧小徑部

19‧‧‧被牽引突起

19c‧‧‧角部

19t‧‧‧截頭圓錐面部(尖錐面部)

19t’‧‧‧尖錐面部

20‧‧‧照明裝置本體

21‧‧‧裝卸機構

22‧‧‧反射鏡

23‧‧‧導線

24‧‧‧燈泡固定台座

24s‧‧‧背面

25‧‧‧燈泡支持孔

25a‧‧‧分割線

25f‧‧‧平面(非圓弧部)

25p‧‧‧凸部(非圓弧部)

26‧‧‧開閉腳

26a‧‧‧軸

26c‧‧‧角部

26t‧‧‧尖錐面部

26t’‧‧‧平面半圓弧尖錐面部

27‧‧‧開閉腳鎖住機構

27a‧‧‧鎖住臂部

27d‧‧‧鎖住槓桿

27e‧‧‧軸

27f‧‧‧鎖住環

第1圖係顯示具有本發明的放電燈泡裝卸機構的照明裝置的全體的正面圖。

第2圖係顯示本發明的放電燈泡裝卸機構的一實施形態，開閉腳打開狀態的平面圖。

第3圖係同開閉腳關閉的鎖住狀態的平面圖。

第4圖係沿著第3圖的IV-IV線的斷面圖。

第5圖(A)、(B)係顯示放電燈泡的被牽引突起、及一對的開閉腳的斷面形狀(尖錐狀)的其他的例子的斷面圖。

第6圖(A)、(B)係顯示本發明放電燈泡裝卸機構的其他實施形態的，顯示燈泡支持孔和放電燈泡接觸軸的形狀例的平面圖、及放電燈泡接觸軸周圍的斜視圖。

第7圖係顯示本發明放電燈泡裝卸機構的另一實施形態的，顯示燈泡支持孔和放電燈泡接觸軸的形狀例的平面圖。

第8圖係顯示本發明放電燈泡裝卸機構的另一實施形態的，顯示燈泡支持孔和放電燈泡接觸軸的形狀例的平面圖。

第9圖係顯示本發明放電燈泡裝卸機構的再一實施形態的，顯示燈泡支持孔和放電燈泡接觸軸的形狀例的平面圖。

第10圖係顯示本發明放電燈泡裝卸機構的其他實施形態的平面圖。

第11圖係顯示本發明放電燈泡裝卸機構的其他實施形態的平面圖。

第1圖係顯示具有本發明的放電燈泡裝卸機構的照明裝置的全體。放電燈泡10，分別在發光管11的兩端，設有口金(導通金屬零件)12和口金13。在發光管11內，設置有和圓筒狀的口金12和口金13導通的陽極12a和陰極13a，在該陽極12a和陰極13a之間形成放電時的亮點。亮點係形成(產生)於通過圓筒狀的口金12和口金13的軸心的軸線上。將通過口金12及口金13的軸心的線段定義為放電燈泡10的軸線。該放電燈泡10的口金12為，透過裝卸機構21，裝卸於照明裝置本體20的固定口金，而口金13為，連接了導電用的導線14的自由口金。照明裝置本體20上，設有反射鏡22。

放電燈泡10的固定口金12由例如黃銅的導電性材料構成，因此，如第2圖所示，在固定口金12上具有，和軸線直交的接觸端面16、從接觸端面16的中心延伸的接觸軸17、及和接觸軸17一體地透過小徑部18在軸方向離間形成的被牽引突起19。被牽引突起19係為以軸線為中心的回轉對稱形狀，在其接觸端面16側，漸漸縮徑成為截頭圓錐面部19t(尖錐面部)。

裝卸機構21，具有連接導線23的燈泡固定台座24，在該燈泡固定台座24上穿設有燈泡支持孔25。在第4圖中沒有畫出導線23。在燈泡固定台座24(照明裝置本體20)上， 還樞設有一對開閉腳26，其以通過燈泡支持孔25的中心的分割線25a對稱，並可藉由軸26a開閉。一對開閉腳26具有和被牽引突起19的截頭圓錐面部19t卡合的尖錐面部26t。另外在和一對開閉腳26的軸26a相反側的端部，設有開閉腳鎖住機構27，其在一對開閉腳26關閉的狀態下鎖住。開閉腳鎖住機構27具有，設置於一邊的開閉腳26的鎖住臂部27a、以及設置在另一邊的開閉腳26並可以軸27c為中心拉起倒下的鎖住槓桿27d，在鎖住槓桿27d上以軸27e樞接著鎖住環27f的一端部。鎖住環27f的另端鎖住部27g係為對鎖住臂部27a卡住脫開的部件，所以在另端鎖住部27g鉤住鎖住臂部27a的狀態下使鎖住槓桿27d向鎖住方向X倒下而鎖住，將鎖住槓桿27d向解鎖方向拉起時則解除鎖住。此種彈簧鎖(snap lock)機構係為眾所周知。

上述裝卸機構21的燈泡支持孔25與一對開閉腳26、以及固定口金12(接觸端面16)、接觸軸17、小徑部18與被牽引突起19，其個別的尺寸及位置係設定為滿足後述的條件。

(1)燈泡支持孔25的尺寸為，能夠讓接觸軸17及被牽引突起19插入通過，但不讓固定口金12(接觸端面16)通過的大小。而且，不論燈泡支持孔25和固定口金12的軸線直交方向的位置為何，燈泡固定台座24的背面(固定口金12側的面)24s和接觸端面16一定是面接觸的。

(2)在使接觸軸17到被牽引突起19插入通過燈泡支持孔25的狀態下，使得一對開閉腳26以軸26a為中心向第2圖及第4圖的箭頭方向轉動並關閉時，尖錐面部26t和被牽引突起19的 截頭圓錐面部19t卡合，產生燈泡固定台座24側對固定口金12的力(第4圖中箭頭B)，其結果為，在燈泡固定台座24的背面24s和固定口金12的接觸端面16之間產生接觸壓力。

(3)使得一對開閉腳26以軸26a為中心轉動並關閉的同時，軸線直交方向的力(第2圖中箭頭C)作用在被牽引突起19(固定口金12)，在接觸軸17的外周面一部份和燈泡支持孔25的內壁一部份之間產生接觸壓力。在第2圖及第3圖中，將接觸軸17和被牽引突起19描繪為同一徑。

(4)藉由開閉腳鎖住機構27，將一對開閉腳26鎖住在關閉狀態時，維持上述的燈泡固定台座24的背面24s和固定口金12的接觸端面16的接觸(密接)狀態，以及接觸軸17的周面一部份和燈泡支持孔25的內壁一部份之接觸(密接)狀態。第3圖及第4圖係顯示關閉一對開閉腳26並藉由鎖住機構27鎖住的狀態。如此，維持燈泡固定台座24和固定口金12的接觸端面16及接觸軸17的密接關係的結果為，防止燈泡固定台座24和固定口金12之間的異常放電。再者，在第3圖中，雖然將一對開閉腳26描繪為平行，此係為了描繪軸線直交方向的力(第2圖中箭頭C)作用在被牽引突起19，在接觸軸17的外周面一部份和燈泡支持孔25的內壁一部份之間產生足夠的接觸壓力之後，再藉由鎖住機構27的彈性力將開閉腳26關閉的狀態。

為了得到上述的作用，必須要考慮一對開閉腳26的軸26a的位置、固定口金12的徑、以及接觸軸17和小徑部18的長度。亦即，一對開閉腳26的軸26a的位置設定為，當一對開閉腳26關閉時，使得軸線直交方向的足夠的移動力(箭頭C方 向)作用在被牽引突起19(固定口金12)上，固定口金12的徑設定為，使得燈泡固定台座24的背面24s和接觸端面16在足夠的接觸面積上接觸，接觸軸17和小徑部18的長度設定為，藉由一對開閉腳26使得軸方向移動力B和軸直交方向移動力C作用在被牽引突起19(固定口金12)上。

在上述實施形態中，一對開閉腳26係為，在軸26a側比開閉腳鎖住機構27側接近的「八」字形，不過，也可以配置為「逆八」字形。另外，一對開閉腳26也可以樞定於同一軸。再者，在上述實施形態中，在被牽引突起19和開閉腳26雙方形成互相卡合的尖錐面，但是，僅在任何一方形成尖錐面也是可以實現本發明。第5(A)圖係為沒有開閉腳26側的尖錐面而形成和被牽引突起19的截頭圓錐面部19t接觸的角部26c的例子。同圖(B)為，沒有被牽引突起19側的尖錐面而形成和開閉腳26的尖錐面部26t接觸的角部19c的例子。

第6圖顯示之實施形態為，為了決定放電燈泡10(口金12)的軸線為中心的迴轉方向的位置，在放電燈泡10的接觸軸17和燈泡固定台座24的燈泡支持孔25上，分別形成互相卡合以決定其迴轉方向的位置的凹部(非圓弧部，不同於圓形的燈泡支持孔25的圓弧的形狀)17r、及凸部(非圓弧部)25p。第6(B)圖顯示放電燈泡10的接觸軸17周圍的形狀，同圖(A)顯示，接觸軸17的凹部17r和燈泡支持孔25的凸部25p的關係。燈泡支持孔25的凸部25p係形成於一對開閉腳26的對稱中心線(通過燈泡支持孔25的中心的分割線25a)上，放電燈泡接觸軸17的凹部17r係形成在，當其和凸部25p卡合時，不會透過導 線14而對放電燈泡10造成有害的應力的位置。

關於放電燈泡10的接觸軸17的非圓弧部17r和燈泡固定台座24的燈泡支持孔25的非圓弧部25p的形狀，是有自由度的。重點在於，在接觸軸17和燈泡支持孔25雙方，有能夠限制放電燈泡10在燈泡支持孔25內的迴轉的非圓弧部即可。第7圖顯示的例子為，將燈泡支持孔25的內面一部份做成和一對開閉腳26的對稱中心線(通過燈泡支持孔25的中心的分割線25a)直交的平面25f，並在放電燈泡接觸軸17上形成和該平面25f卡合的平面17f。另外，第8圖顯示的例子為，以包含一對開閉腳26的對稱中心線(通過燈泡支持孔25的中心的分割線25a)直交的平面25f的正方形孔構成燈泡支持孔25，並在該平面25f形成凸部25p，在放電燈泡接觸軸17上，形成和該平面25f卡合的平面17f，以及和凸部25p卡合的凹部17r。再者，第9圖顯示的例子為，在藉由關閉的一對開閉腳26的接觸軸17(放電燈泡10)的移動方向的相反側，形成燈泡支持孔25的凸部25p及接觸軸17的凹部17r。

第10圖顯示的實施形態為，藉由一對開閉腳26的尖錐面部26t，以及形成於被牽引突起19的尖錐面部19t’，使得接觸軸17在燈泡支持孔25的特定方向(C方向)移動。在第10圖中，將接觸軸17描繪為比被牽引突起19大徑。被牽引突起19的尖錐面部19t’，其斜線標示的部分形成為「八」字形左右對稱的形狀，藉由使一對開閉腳26關閉的力，在被牽引突起19(接觸軸17)上對燈泡支持孔25作用箭頭C方向的力。亦即，被牽引突起19的左右對稱的尖錐面部19t’，限制了燈泡支持孔25內 的接觸軸17(放電燈泡10)的移動方向，所以，在接觸軸17和燈泡支持孔25上不需要設置限制迴轉方向的非圓弧部。

第11圖顯示的實施形態為，在一對開閉腳26上，形成和被牽引突起19的截頭圓錐面部19t卡合，並發揮置中功能的平面半圓弧尖錐面部26t’。在第11圖中，在截頭圓錐面部19t和平面半圓弧尖錐面部26t’接觸的部分以斜線標示。依據此實施形態，能夠不讓接觸軸17的外周面和燈泡支持孔25內壁接觸，而制定該接觸軸17的燈泡支持孔25內的位置(亦即放電燈泡亮點的位置)。在此實施形態中，也可以和第6圖的實施形態一樣，在接觸軸17的外周面和燈泡支持孔25內壁，分別形成互相卡合以決定其迴轉方向的位置的凹部(非圓弧部)及凸部(非圓弧部)。

在一對開閉腳26關閉的狀態下鎖住的實施形態的開閉腳鎖住機構27係僅為例示。本發明並不追究開閉腳鎖住機構的具體構成。

12‧‧‧口金(固定口金)

16‧‧‧接觸端面

17‧‧‧接觸軸

18‧‧‧小徑部

19‧‧‧被牽引突起

19t‧‧‧截頭圓錐面部(尖錐面部)

20‧‧‧照明裝置本體

21‧‧‧裝卸機構

22‧‧‧反射鏡

24‧‧‧燈泡固定台座

25‧‧‧燈泡支持孔

26‧‧‧開閉腳

26t‧‧‧尖錐面部

Claims (5)

1. 一種放電燈泡裝卸機構，其係為將在發光管的兩端分別有位於同軸上的口金的放電燈泡的一邊的固定口金在燈泡固定台座上裝卸的放電燈泡裝卸機構：在該放電燈泡裝卸機構上包括：一體形成於放電燈泡的該固定口金上的，接觸於該燈泡固定台座的接觸端面，從該接觸端面延伸於軸方向的接觸軸，以及在該接觸軸上從該接觸端面離間形成的被牽引突起；燈泡支持孔，其形成於支持該固定口金的燈泡固定台座上，尺寸為使該被牽引突起及接觸軸插入通過但不讓接觸端面通過的大小；一對開閉腳，和插入通過該燈泡支持孔的固定口金的被牽引突起卡合，透過該被牽引突起將接觸端面按壓向燈泡固定台座；及將該一對的開閉腳固定在閉位置的開閉腳鎖住機構；上述一對開閉腳的特徵在於：以平行於該放電燈泡的軸線之軸為中心迴轉，並沿著垂直於該放電燈泡的軸線之方向移動，以進行開閉動作；在上述一對開閉腳和放電燈泡的被牽引突起分別形成尖錐面，其係當上述一對開閉腳關閉時，彼此面接觸並作用將該接觸端面向該燈泡固定台座按壓方向的力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之放電燈泡裝卸機構，在該一對的開閉腳和放電燈泡的被牽引突起的的尖錐面形成為， 使得當該一對的開閉腳關閉時，使得將該接觸軸的外周面按壓向該燈泡支持孔內壁方向的力作用。
3. 如申請專利範圍第2項所述之放電燈泡裝卸機構，其中該尖錐面設置為，將該接觸軸在該燈泡支持孔內的移動方向限制在特定方向。
4. 如申請專利範圍第1項所述之放電燈泡裝卸機構，在該一對的開閉腳和放電燈泡的被牽引突起的尖錐面形成為，當該一對的開閉腳關閉時，使得該接觸軸的外周面和該燈泡支持孔內壁不接觸，而制定該接觸軸的燈泡支持孔內的位置。
5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項所述之放電燈泡裝卸機構，在放電燈泡的該接觸軸的外周面及燈泡固定台座的燈泡支持孔的內壁之間，形成互相卡合並決定以放電燈泡的軸線為中心的迴轉方向的位置的非圓弧部。