説明

口金付きランプ

【課題】 放電ランプと口金の接続の信頼性の高く、かつ接続を容易に行うことが可能な口金付きランプを提供する。
【解決手段】 本発明の口金付きランプは、ガラスバルブ2からアウターリード線43が導出された放電ランプ1の端部に口金5が装着されてなる口金付きランプであって口金5は、アウターリード線43の外周を覆うように配置される接続部53を備え、アウターリード線43と接続部53は加締め付けされてなるとともに、加締め付け部分54よりもランプ端側のアウターリード線43には、接続部53の管軸方向の移動を抑制可能な係止部として扁平部432が形成されていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶テレビやパーソナルコンピュータのバックライトなどに用いられる口金付きランプに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶テレビなどの表示装置は、液晶自体は発光しないため、液晶パネルの背後にバックライトが配置されている。そのバックライトの内部には光源として冷陰極蛍光ランプなどの放電ランプが配置されている。この放電ランプには、バックライトへの組み付けを容易にするために、特許文献1〜3のように、放電ランプの端部に金属製の口金を装着するとともに放電ランプのリード線と接続した口金付きランプが主流となりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2008/001562号パンフレット
【特許文献2】特開2009−152103号公報
【特許文献3】特開2009−94064号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
放電ランプのリード線と口金の接続は、特許文献1〜3にもあるように、加締め付け、ハンダ付け、レーザ溶接、抵抗溶接など様々な方法が提案されている。しかし、加締め付けのみでは接続が十分でなく、輸送中、バックライトへの組み込み中および使用中などの振動によりそれらの接続が解除されるおそれがあり、また、ハンダ付け、レーザ溶接、抵抗溶接などは別部材や別途装置が必要となり、コストアップ、工程増加などを招くため望ましくない。
【0005】
本発明の目的は、放電ランプと口金の接続の信頼性の高く、かつ接続を容易に行うことが可能な口金付きランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の口金付きランプは、バルブからリード線が導出された放電ランプの端部に口金が装着されてなる口金付きランプであって、前記口金は、前記リード線の外周を覆うように配置される接続部を備え、前記リード線と前記接続部は加締め付けされてなるとともに、前記加締め付け部分よりもランプ端側の前記リード線には、前記接続部の管軸方向の移動を抑制可能な係止部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、放電ランプと口金の接続の信頼性の高く、かつ接続を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の第1の実施の形態の口金付きランプについて説明するための図。
【図2】口金付きランプについて説明するための拡大図。
【図3】口金付きランプの一製造方法について説明するための図
【図4】第1の実施の形態に関する第1の変形例について説明するための図。
【図5】第1の実施の形態に関する第2の変形例について説明するための図。
【図6】第1の実施の形態に関する第3の変形例について説明するための図。
【図7】本発明の第2の実施の形態の口金付きランプについて説明するための図。
【図8】第2の実施の形態に関する第1の変形例について説明するための図。
【図9】第2の実施の形態に関する第2の変形例について説明するための図。
【図10】本発明の他の例について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の実施の形態の口金付きランプについて図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態の口金付きランプについて説明するための図である。なお、以下では便宜上、図1のような口金付きランプを端部から管軸に沿って、ランプ端、ランプ中央、ランプ端に分け、あるポイントから見たときにランプの外側であるときはランプ端側、ランプの中央側であるときはランプ中央側等と称して説明する。
【0010】
図1に示す口金付きランプは、基本構成として放電ランプ1を具備している。放電ランプ1は、全長が約1000mm、外径が2.0〜6.0mmの冷陰極蛍光ランプであり、放電容器としてガラスバルブ2を備えている。
【0011】
ガラスバルブ2は例えば硬質ガラスや軟質ガラスからなる両端が封じられた細長い管であり、その内部空間には水銀と希ガスからなる放電媒体が封入されている。希ガスとしてはネオン、アルゴン、キセノン、クリプトンなどを用いることができ、本実施の形態ではネオンとアルゴンの混合ガスを使用している。また、ガラスバルブ2の内面には、少なくともランプの光放出領域を覆う範囲にRGBの3波長蛍光体からなる蛍光体層3が形成されている。
【0012】
ガラスバルブ2の両端には、電極マウント4が封着されている。この電極マウント4は、インナーリード線41、電極42、アウターリード線43およびビーズ44で構成されている。
【0013】
インナーリード線41は、ガラスバルブ2の端部に封着され、一端は内部空間に、他端は外部空間に、それぞれ管軸に沿うように導出されている。インナーリード線41としては、モリブデン、コバール(ニッケル、鉄、コバルトからなる合金)、鉄−ニッケル合金など、ガラスバルブ2の熱膨張係数に近い材料を使用するのが望ましい。
【0014】
電極42は、全長が5〜30mmであるような、有底開口の金属カップであり、その底部側はインナーリード線41と溶接等により接続され、他方の電極42と対向するように配置されている。電極42としては、ニッケル、モリブデン、タングステンなど、耐スパッタ性に優れた材料を使用するのが望ましい。
【0015】
アウターリード線43は、一端はインナーリード線41に接続され、他端は管軸に沿って外部空間方向に延出されている。アウターリード線43としては、ジュメットなど、通電性かつ加工性に優れた材料を使用するのが望ましい。
【0016】
ビーズ44は、インナーリード線41の軸部材に形成され、ガラスバルブ2の両端部に気密封着されている。ビーズ44としては、ガラスバルブ2の熱膨張係数に近かい材料を使用するのが望ましい。
【0017】
ガラスバルブ2の両端部には、例えば銅合金や鉄合金からなる口金5が装着されている。口金5は、基体部51と連結部52と接続部53とで構成されている。
【0018】
基体部51は、バックライトのランプホルダーに保持される口金5の土台部分であり、金属板をロールすることにより形成された略円筒状の筒により構成されている。その側面部分には、突出部511とスリット512がそれぞれ一対形成されている。突出部511は打ち出しにより形成された、口金5の内部空間方向に突出する半球状の突起であり、スリット512は基体部51のランプ中央側端部から口金5の略中央付近まで形成された切り込みである。この突出部511およびスリット512により、基体部51の内径よりは直径が小さく、2つの突出部511間の距離よりは大きいガラスバルブ2を口金5の内部に挿入したときに、スリット512間の金属部分が弾性変形するようになる。これにより、ガラスバルブ2の端部に口金5を容易に取り付けることが可能となる。
【0019】
連結部52は、基体部51と接続部53を繋ぐ部分であり、ランプ端部方向およびランプ内径方向に導出された金属片により構成されている。その厚みおよび幅は小さく、比較的弱い力がかかっただけでも内径方向に弾性変形するようになっているため、ランプや口金の設計にばらつきが生じていてもこの部分である程度は吸収が可能である。
【0020】
接続部53は、リード線の外周を覆うように配置される部分である。本実施の形態では、接続部53は一対の接続片531を備えており、これらによりアウターリード線43の外周面が囲繞されて、アウターリード線43と接続部53の機械的、電気的な接続が行われる。したがって、ガラスバルブ2内の電極42と口金5の基体部51とが、インナーリード線41、アウターリード線43、連結部52、接続部53を介して、電気的に接続された構造となるため、基体部51に電力を供給することによって、放電ランプ1を点灯することができる。なお、「覆うように」とは、リード線の外周のすべて、すなわち360°が覆われている状態という意味ではなく、それらの機械的な接続関係を強固なものとするためにおよそ270°以上が覆われているような状態のことを意味している。
【0021】
アウターリード線43と接続部53の接続構造について図2を参照して詳しく説明する。図2はランプの端部付近について説明するための拡大図であり、(a)は側面図、(b)はランプ端側から見たときの図である。
【0022】
アウターリード線43と接続部53は、加締め付けされることで接続されている。より具体的には、加締め付け部分54において、アウターリード線43は管軸に対して垂直な断面の形状が扁平状である外観形状としては楕円柱状の扁平部431を備えており、その扁平部431外周のアールの緩やかな両側面が接続部53の一対の接続片531により狭持されたような構造となっている。なお、扁平とは、短辺と長辺を有しているような非真円形の形状、例えば短辺部分の厚み(mm)に対する長辺部分の厚み(mm)が1.1倍以上、望ましくは1.3倍以上であるような形状のことである。
【0023】
また、その加締め付け部分54よりもランプ端側のアウターリード線43にも、扁平部432が形成されている。扁平部432は外観形状としては平板状であり、その長手方向を通る線X−X’が、扁平部432の長手方向を通る線Y−Y’と直交するように配置されている。このように、ランプ端側から見たとき、扁平部431と扁平部432のそれぞれの長手方向を通る線が交差するように構成したことで、扁平部432を接続部53の管軸方向の移動を抑制可能な係止部として作用させることができる。つまり、扁平部431と接続部53の加締め付けによる接続が弱いために、または過度な外的衝撃を受けたため等によって接続が解除されるようなことがあったとしても、接続部53がアウターリード線43から抜けることを防止できることで、電気的な通電を維持できる場合があるので、加締め付けだけの接続の場合よりも信頼性の高い接続を実現することができる。
【0024】
次に、口金の一装着方法について図3を参照して説明する。
【0025】
まず、(a)のように、接続部53’の内部空間にアウターリード線43が含まれるように、口金5を放電ランプ1のランプ端側から挿入する。この接続部53’は初期状態の接続部53であり、一対の半円弧状の接続片531’により円筒状を呈している。口金5を放電ランプ1の所定位置に配置したら、(b)のように半楕円状の凹みを有する一対の型6により、一対の接続片531’部分を両側からプレスする。このプレス工程により、一対の接続片531がアウターリード線43の扁平部431の外面に密着するように変形し、加締め付けによる接続が完了となる。
【0026】
次いで、(c)のように浅い均一な凹みを有する一対の型7により、加締め付け部分54よりもランプ端側のアウターリード線43の部分を、その凹みが扁平部431の長手方向と直交する両方向からプレスして、(d)のように板状の扁平部432を形成する。このように、プレス工程を2回行うだけで放電ランプ1と口金5の信頼性の高い接続が可能となるので、ハンダ付け、レーザ溶接、抵抗溶接などと比較して、接続を容易に行うことができる。なお、型7によるプレス工程は、型6によるプレス工程と同時であってもよい。
【0027】
本実施の形態の口金付きランプ(実施例1)、加締め付けのみを行った口金付きランプ(比較例1)、加締め付けたのちに当該接続部分にレーザを照射した口金付きランプ(比較例2)、各10本について、振動試験と製造試験を行った。その結果、実施例1と比較例2では振動試験後に基体部51に電力を供給すると通常通り全部がランプが点灯したが、比較例1では接続部53とアウターリード線43の加締めが解除され、電気的に通電しなくなったために点灯しないランプが数本確認された。また、製造試験では製造にかかる時間、コストなどを評価すると、比較例1は優れ、実施例1は良好、比較例2は劣る結果であった。以上から、実施例1の構造は総合的に優れていると判断できる。
【0028】
したがって、第1の実施の形態では、アウターリード線43と接続部53を締め付け、加締め付け部分54よりもランプ端側のアウターリード線43に接続部53の管軸方向の移動を抑制可能な係止部としてプレス加工により扁平部432を形成したことで、振動等によりその加締め付け接続が解除されたとしても口金5が放電ランプ1から抜けることを防止することができるため、容易に信頼性の高い接続が可能となる。
【0029】
また、加締め付け部分54におけるアウターリード線43および係止部の管軸に対して垂直な断面の形状をともに扁平状とし、かつランプ端側から見たとき、長手方向を通る線を互いに交差させたことで、加締め付け部分54の接続が解除されたとしても、接続部53が扁平部432に引っかかるようになるため、口金5が放電ランプ1から抜けることを確実に防止することができる。
【0030】
なお、第1の実施の形態に関して、例えば図4〜図6のような構造に変形してもよい。
【0031】
図4は、加締め付け部分54よりもランプ端側のアウターリード線43に球433を形成した構造にしている。この実施の形態でも、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、球433は、図3(b)のような加締め付け工程よりも前に予め形成してもよい。この場合、加締め付け部分54の短手方向の長さよりも直径が大きく、かつ(a)の工程のときに接続部53’の内部を通過可能な大きであるのが望ましい。
【0032】
図5は、加締め付け部分54よりもランプ端側のアウターリード線43に長手方向が扁平部431の長手方向に沿うように扁平部434を形成した構造にしている。この扁平部434は、その長辺の長さが扁平部431の長辺の長さよりも大きいため、その長手方向が扁平部431の長手方向と交差していなくても、接続部53の管軸方向の移動を抑制可能である。したがって、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0033】
図6は、加締め付け部分54よりもランプ端側のアウターリード線43に屈曲部435を形成した構造にしている。この屈曲部435は、図3(b)のような加締め付け工程後にアウターリード線43の先端部をランプ中央側に折り返すように曲げたものである。この屈曲部435は、接続部53の管軸方向の移動を抑制可能な係止部として作用するため、第1の実施の形態の変形例と同様の効果を得ることができる。
【0034】
さらに、この実施の形態では、折り返したアウターリード線43の先端部分に、一方の接続片531の外側に沿う扁平部436を形成している。この扁平部436も、接続部53に加締め付けることで形成されたものである。このような構造であると、加締め付け部分54の固定強度がさらに増すとともに、電気的な接触もさらに安定するため、さらに信頼性の高い接続が可能となる。なお、扁平部436は、アウターリード線43と接続部53の加締め付けと同時に形成してもよい。すなわち、図3(b)のプレス工程を、アウターリード線43の先端部分を折り返して接続片531’の外側に配置した後に行うようにしてもよい。
【0035】
(第2の実施の形態)
図7は、本発明の第2の実施の形態の口金付きランプについて説明するための図である。これ以降の実施の形態の各部については、第1の実施の形態の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【0036】
第2の実施の形態では、加締め付け部分54よりもランプ中央側のアウターリード線43に扁平部437を形成している。これにより、扁平部437が接続部53のランプ中央側の移動を抑制可能な係止部として作用する。したがって、接続部53がランプ端側およびランプ中央側にずれることを防止できるため、接続部53とアウターリード線43の通電が不安定となることを防止することができる。なお、扁平部431と扁平部437の両方が接続部53と接触しているのが望ましい。これにより、加締め付け部分54の接続が解除されても、アウターリード線43と接続部53の電気的な接続が解除されることを防止することができる。上記のような構造は、扁平部432(扁平部437)のプレス工程においては、加締め部分54よりもわずかにランプ端側(ランプ中央側)の部分に行うようにすればよい。
【0037】
なお、第2の実施の形態に関して、例えば図8、図9のような構造に変形してもよい。
【0038】
図8は、屈曲部435および屈曲部438により、加締め付け部分54の管軸方向を挟む構造にしている。すなわち、アウターリード線43をランプ中央側におよそ180°屈曲させたのち、加締め付け部分54よりもランプ中央側でランプ内径側におよそ90°屈曲させたことで、屈曲部438が接続部53のランプ中央側への移動を抑制可能な係止部として作用する。したがって、第2の実施の形態の変形例と同様の効果を得ることができる。
【0039】
図9は、ガラスバルブ2の端部を連結部52のランプ中央側に接触させた構造にしている。この構造でも、ガラスバルブ2の端部を接続部53のランプ中央側の移動を抑制可能な係止部として作用させることができる。したがって、アウターリード線43などに係止部を形成しなくても、第2の実施の形態の変形例と同様の効果を得ることができる。
【0040】
以上、様々な実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、口金5によるガラスバルブ1の保持構造は、突出部511とスリット512によるものに限らず、WO2008/1565のような基部分からランプ内径方向に切り出し形成した、二以上の保持片によるものであってもよい。また、口金5は、金属の板から形成したものに限らず、図10のように金属線を螺旋状に密巻きにすることで形成したものであってもよい。
【0041】
また、リード線は本実施の形態のように2パーツで構成したものに限らず、1パーツや3パーツなどで構成されていてもよい。また、インナーリード線41と電極42も別パーツである必要はなく、一体形成されていたものであってもよい。
【符号の説明】
【0042】
1 放電ランプ
2 ガラスバルブ
4 電極マウント
42 電極
43 アウターリード線
431、432 扁平部
5 口金
51 基体部
52 連結部
53 接続部
531 接続片
54 加締め付け部分

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バルブからリード線が導出された放電ランプの端部に口金が装着されてなる口金付きランプであって、
前記口金は、前記リード線の外周を覆うように配置される接続部を備え、
前記リード線と前記接続部は加締め付けされてなるとともに、前記加締め付け部分よりもランプ端側の前記リード線には、前記接続部の管軸方向の移動を抑制可能な係止部が形成されていることを特徴とする口金付きランプ。
【請求項2】
前記加締め付け部分における前記リード線および前記係止部は、管軸に対して垂直な断面の形状がともに扁平状であり、それらをランプ端側から見たとき、長手方向を通る線は互いに交差していることを特徴とする請求項1に記載の口金付きランプ。
【請求項3】
前記係止部は前記加締め付け部分よりもランプ端側の前記リード線に形成された屈曲部であることを特徴とする請求項1に記載の口金付きランプ。
【請求項4】
前記リード線の前記リード線の前記加締め付け部分よりもランプ中央側に、前記接続部の管軸方向の移動を抑制可能な係止部が形成されており、前記接続部は両方の前記係止部と接触していることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の口金付きランプ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−228022(P2011−228022A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−94284(P2010−94284)
【出願日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【出願人】(000111672)ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Fターム(参考)】