外側エンベロープを有する電球形蛍光ランプ及びその作製方法
電球形蛍光ランプの放電管はガラス製で放電体積を取り囲み、管の内面には蛍燐光体コーティングを有する。放電管によりアーク経路が形成され、アーク経路の各端には電極が配置される。電球形蛍光ランプは、ランプの主軸に対して平行な平面に配置されるプリント基板（９）に取り付けられた安定器回路（７）も有する。安定器回路は、導入線によって電極に接続され、導出線によって供給電圧に接続され、放電管内の電流を制御する。球状の外側エンベロープ（２）は、管配置構造を取り囲む略球面部（３）と、安定器回路を取り囲む伸長端部（４）とを有する。外側エンベロープの端部は閉鎖手段（１１）によって閉鎖され終端処理される。安定器回路と放電管配置構造は、主軸に対して垂直に配置され、放電管と安定器回路のプリント基板の収容及び固定部を有する保持及び保護シールド（２０）によってエンベロープ内で互いに対し所定位置に保持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球形蛍光ランプ（ＣＦＬ）に関し、詳細には、汎用性の白熱灯と交換可能な電球形蛍光ランプに関する。より詳細には、本発明は、外側エンベロープと該外側エンベロープ内の安定器回路とを有する低圧電球形蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在既知の市販されている低圧放電ランプの多くは、いわゆる電球形蛍光ランプである。これらのランプは、工場及び家庭向けの広い用途で使用されている白熱灯に取って代わるであろう。これらのランプの主な利点は、消費電力が少ないことと、寿命が長いことである。しかし、ＣＦＬには、比較的高価であり、長さ寸法が大きいという欠点がある。長さ寸法の問題を解決するために、多くの構造が提案されている。そのような解決策としては、複合管配置構造やコイル管配置構造などが挙げられる。
【０００３】
米国特許第４，５２７，０８９号（特許文献１）には、アセンブリに機械的に形成されて、外側エンベロープに挿入された複数の個別の管から成る電球形蛍光ランプ（ＣＦＬ）が開示されている。個々の開口管がアーク配向手段を介して互いに接続されて、連続的なアーク経路を形成する。外側エンベロープは円筒形状を有し、密閉されており、例えば水銀雰囲気やアルゴン雰囲気などのアークを発生させて持続させる媒体を含んでいる。導入線としての蛍光ランプの電線は、円筒状の外側エンベロープの密封要素としての機能を果たすフレア部を貫通する。蛍光ランプ用のエネルギーを供給する安定器回路は、外側エンベロープの外側に位置しているので、特別な接点要素及び構成を必要とする。
【０００４】
米国特許第５，６９１，５９８号（特許文献２）には、ランプ管と安定器回路との間にサーマルヒートシールドを有する蛍光ランプが開示されている。この蛍光ランプは、ランプ管と、ランプ管内の充填材料に電力を供給するためのランプ管の両端にある第１及び第２電力伝達手段とを含んでいる。第１電力伝達手段に電力を供給し、その動作温度が上昇するにつれて寿命が実質的に短くなる安定器回路から第１電力伝達手段を分離するサーマルヒートシールドも含まれている。サーマルヒートシールドは、放射熱を第１電力伝達手段とランプ管の任意の隣接部分とに反射させて、安定器回路の動作温度をヒートシールドがない場合よりも摂氏約１度以上低下させるように構成されている。しかし、このサーマルヒートシールドは、外側エンベロープのないハウジングが内包する安定器回路を有するＣＦＬでの使用のためだけに構成されている。
【０００５】
米国特許第６，０６４，１５５号（特許文献３）では、標準のエジソン型口金の白熱灯の外形を有する外側エンベロープを有する蛍光ランプが開示されている。放電管は、エンベロープの軸の周囲にコイルで巻き付けられ、外側エンベロープ内に配置される。安定器もまた、外側エンベロープ内に配置される。ヒートシールドをランプと安定器の間に配置して安定器からランプを熱的に隔離することによって、ランプからの熱が安定器に悪影響を与えることがなくなる。このランプは、外側エンベロープ内に一体型安定器を備えているが、ランプと安定器の間に配置されたヒートシールドを用いることがランプの作製時に深刻な問題となる可能性がある。この文献では、このことが開示されていないため、ランプと安定器回路をどのように配置して外側エンベロープ内に固定するのか、また、ランプ電極と安定器回路との間の電気接続、或いは、安定器回路と口金との間の電気接続をどのように確立するのかが明らかではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，５２７，０８９号
【特許文献２】米国特許第５，６９１，５９８号
【特許文献３】米国特許第６，０６４，１５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
球状の外側エンベロープを有すると共に、安定器回路と放電管配置構造を外側エンベロープ内で互いに対して所定位置に保持するための手段を備え、振動から機械的に保護するために外側エンベロープ内に一体型安定器を有する電球形蛍光ランプが求められている。ＣＦＬを簡便に作製してＣＦＬをより安価に供給できるよう、その構成を改良する必要がある。更に、従来の作製工程との組み合わせが簡単であるため、大量生産にも適するよう改良された作製方法も必要である。様々な種類の放電管構造を支持し得る電球形蛍光ランプ構造が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの放電管を備えた放電管配置構造を有する電球形蛍光ランプを開示する。放電管は、ガラス製であり、放電ガスで満たされた放電体積を取り囲んでおり、管の内面には、蛍燐光体コーティングが施されている。放電管により連続的なアーク経路が形成され、アーク経路の各端には、電極が配置されている。また、この電球形蛍光ランプは、ランプの主軸に対して実質的に平行な平面に配置されるプリント基板に取り付けられた安定器回路も有する。この安定器回路は、導入線によって電極に接続され、且つ、導出線によって供給電圧に接続されており、放電管内の電流を制御する。球状の外側エンベロープは、少なくともこの管配置構造の一部を取り囲む略球面部と、少なくとも安定器回路を取り囲む伸長端部とを有する。口金側に開口端を有する外側エンベロープの端部は、外側エンベロープの材料と適合する材料製の閉鎖手段によって閉鎖し、終端処理される。この安定器回路と放電管配置構造は、ランプの主軸に対して実質的に垂直な平面に配置され、放電管と安定器回路のプリント基板の収容及び固定部を有する保持及び保護シールドによって外側エンベロープ内で互いに対して所定位置に保持される。
【０００９】
本発明の別の実施形態において、電球形蛍光ランプの作製方法を開示する。この方法は、以下の工程から成る。略球面部と、口金側の開口端によって終端処理された伸長端部とを有する外側エンベロープを形成する。エンベロープの伸長部の開口端を、外側エンベロープの材料と適合する材料の閉鎖手段によって閉鎖し、終端処理する。この閉鎖手段は、安定器回路と口金シェルの接点端子との間に導出線を受け入れて案内するための管状開口部も有する。エンベロープを、ランプの主軸に対して実質的に垂直な平面の円周線に沿って切断し、口金側の閉鎖手段で終端処理された上部と下部との２つの部分に分離する。保持及び保護シールドを安定器回路のプリント基板に取り付け、放電管配置構造をこの保持及び保護シールドに挿入する。放電管配置構造の導入線と導出線を安定器回路の各接続点に接続することによって、ランプ安定器アセンブリを形成する。ランプ安定器アセンブリをエンベロープの下部に挿入し、導出線を閉鎖手段の管状開口部を貫通させる。エンベロープの２つの分離された部分を、分離線に沿って互いに接触させる。エンベロープの上部と下部を、分離線に沿って接続して密封する。エンベロープに口金を設け、導出線を口金の接点端子に接続する。
【００１０】
ＣＦＬ構成部品を安定させることにより振動が低減するよう機械的に固定することに加えて、本発明の更なる実施形態として、電球形蛍光ランプの簡略化された作製方法を開示する。本発明による保持及び保護シールドを使用することによって、安定器回路と放電管配置構造が、外側エンベロープ内で互いに対して所定位置に保持される。本発明による更なる利点は、外側エンベロープの２つの分離された部分を接続する際に加わる熱から、安定器回路を効果的に保護できることである。従来の白熱灯の連続的な作製工程の大部分をそのまま適用できるので、大量生産にも好適である。排気管を備えたフレア部を使用することにより、従来の白熱灯の作製に用いられている製造ラインを有効利用することができ、特にランプに類似するその他のＧＬＳ（一般照明）に比して製造コストが少なくて済む。このランプの更なる利点は、球状の白熱灯と完全な機械的及び電気的互換性を有することであり、このランプは効率的な交換ランプであると言える。本発明によるランプでは、外側エンベロープにより、ランプはある程度、環境負荷から保護されている。
【００１１】
次に、添付図面を参照しながら本発明を詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す部分断面斜視図である。
【図２】図１に示す本発明の実施形態の部分断面正面図である。
【図３】図１に示す本発明の実施形態の部分断面側面図である。
【図４】本発明に係り例示する実施形態のランプに適用する保持及び保護シールドの斜視図である。
【図５】本発明に係り例示する実施形態のランプに適用する保持及び保護シールドの上面図である。
【図６】ランプの作製において外側エンベロープを形成する工程の概略図である。
【図７】ランプの作製において外側エンベロープを閉鎖する工程の概略図である。
【図８】ランプの作製において外側エンベロープを分離する工程の概略図である。
【図９】ランプの作製において放電管配置構造を保持及び保護シールドと安定器回路とに接続する工程の概略図である。
【図１０】ランプの作製においてランプ安定器アセンブリを挿入する工程の概略図である。
【図１１】ランプの作製においてエンベロープの２つの部分を接続して密封する工程の概略図である。
【図１２】ランプの作製において口金と接点端子とを備えたエンベロープの閉鎖端を形成する工程の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図３に、低圧放電ランプ１を図示する。このランプは、放電管配置構造５と安定器回路７を取り囲む外側エンベロープ２を有する蛍光放電ランプである。外側エンベロープ２は、球面部３と、口金６に接続された開口首部１０を備えた長手部４とを有しており、主軸１３を画定している。図２には、ねじ込み口金に接続するためのネジ首部１０’が図示されており、図３には、差込み口金に接続するための首部１０が図示されている。外側エンベロープは、安定器回路７と放電管配置構造５を以下で詳述するように外側エンベロープ２内に挿入して接続することができるように、２つの部分に切断され、切断線１２で分離される。放電管配置構造５は、単一の放電管又は複数の伸長放電管を含んでもよい。放電管はガラス製で、放電ガスで満たされた放電体積を取り囲んでおり、この管の内面には、蛍燐光体コーティングが施されている。管の両端部は、気密方式で密封される。この管により、連続的なアーク経路が形成され、その両端部には、電極とこの電極に接続された導入線１７とがある。放電管配置構造の導入線１７は安定器回路７に接続され、これにより放電管内の電流を制御する。安定器回路７は更に、ランプ口金６の接点端子８に接続された導出線１８を介して供給電圧に接続される。図２及び図３に示すように、外側エンベロープ２の首部１０の開口端は、外側エンベロープの材料と同じ材料製又は外側エンベロープの材料と適合する材料製の閉鎖手段１１によって閉鎖され、終端処理される。閉鎖手段１１は、管状開口部１９を備えている。導出線１８が互いに隔離した状態で管状開口部１９を貫通して口金６に導入されており、ソケットからランプに電圧が供給される。ランプ口金は、ランプに通常使用される、従来型であってもよいソケットと適合するように構成されている。ランプ口金を、ねじ込みソケット又は差込みソケットに嵌合するように構成することもできる。
【００１４】
安定器回路７は、ランプの主軸１３に対して実質的に平行に配向されたプリント基板（ＰＣＢ）９に取り付けられている。安定器回路７を載置したプリント基板９の縁部の境界形状は、好都合なことに、ランプ１の主軸１３に平行な平面に沿った、外側エンベロープ２の壁の縦方向断面と同様であるが、図３から最も良くわかるように、閉鎖手段と放電管の寸法に応じてオフセットしている。
【００１５】
本発明の電球形蛍光ランプに適用する閉鎖手段１１は、エンベロープの首部１０の開口端に接続されるフレア部と、フレア部を貫通する管状開口部１９を有する排気管とを有しており、管状開口部１９は、安定器回路の電力供給導出線１８を受け入れ案内する。導出線１８が互いに隔離された状態で管状開口部１９を貫通して口金６に導入されており、ソケットを介してランプに電圧が供給される。
【００１６】
外側エンベロープ２は、ランプの主軸１３に実質的に垂直な平面の円周線１２に沿って分離された２つの部分から成る。この２つの部分とは、放電管配置構造５の一部を収容する上部と、放電管配置構造５の残りの部分と安定器回路７を収容する下部である。エンベロープの２つの部分が接続及び密封されて、均一な球状エンベロープ２が形成される。外側エンベロープ２の円周分離線１２は、好ましくはエンベロープの壁が略円筒形状を有する領域にある。図示の実施形態において、分離線１２は、大きな放電管を使用できるよう外側エンベロープ内の体積を最大限に利用するために、外側エンベロープの球面部の面積が最も広くなる領域に設けられる。こうして、従来の白熱灯の小さな寸法を維持しながら、大きな放電管により高い発光出力を得ることができる。外側エンベロープの略球面部の面積が最も広くなる領域は、分離線１２を十分に設置できる円筒断面を有する。
【００１７】
図示の実施形態において、電球形蛍光ランプは、実質的に真っ直ぐな両端部と、両端部の間の中間部を有する単一の管の放電管配置構造５から成る。この両端部は、管配置構造の一端にあって、実質的に互いに平行であり、中間部は、ランプの主軸の周囲に巻き付けられたコイル構造を有する。
【００１８】
代替的には、放電管配置構造を、蛍光ランプの主軸に対して実質的に平行な縦軸を有する直管部材としてもよい。このとき、隣接する管部材が互いに直列に接続され、連続的なアーク経路が形成される。配置構造としては、また、所望の出力輝度に応じて２つ、４つ又は６つの個別の放電管部材を有する構造も挙げられる。放電管配置構造を、実質的に同じ長さのＵ字状に曲げられた２つの個別の伸長放電管部材としてもよい。このとき、２つの管部材は、ブリッジにより相互接続されて、連続的なアーク経路が形成される。配置構造として、また更に、所望の出力輝度に応じてＵ字状に曲げられた１つ又は３つの個別放電管を有する構造も挙げられる。Ｕ字状の放電管部材は、実質的に平行な直線部と曲線中央部とから成り、これらにより放電管配置構造の長さが定まる。
【００１９】
各々の放電管は、放電ガスで満たされた放電体積を取り囲んでいる。放電管は、略管状である。図示の実施形態では、放電管は円筒状であるが、その他適宜の断面形状を有していてもよい。放電管は、一般的にはガラス製であるが、その他適宜の材料製であってもよい。放電管の壁厚は、主に製造の便宜上、更には、放電管の全長にわたり確実に均一な放電を生じるためにも、実質的に一定であることが好ましい。
【００２０】
光を可視光にするために、蛍燐光体層で放電管の内面が覆われている。この燐光体層は、密封された放電体積内にある。そのような燐光体層の組成自体は既知である。この燐光体層により、紫外線が可視光化する。燐光体層は、放電管を密封する前に、放電管の内面に塗布される。
【００２１】
放電管配置構造５とプリント基板９は、ランプの主軸１３に対して実質的に垂直な平面に設置される保持及び保護シールド２０を介して、外側エンベロープ内で互いを保持している。保持及び保護シールド２０は、放電管配置構造５と安定器回路７のプリント基板９の収容及び固定部を有しており、これにより、機械的振動や衝撃から十分に保護される。
【００２２】
図４及び図５に示すように、保持及び保護シールド２０は、ランプの主軸１３に実質的に垂直な平面で沿った、接触領域の外側エンベロープ２の断面形状と実質的に同じ外側形状を有して、外側エンベロープ２の内壁と結合されている。一般的に、球状のエンベロープは略円形断面境界を有しているので、保持及び保護シールド２０の外形もまた略円形形状とする。保持及び保護シールドは弾性材料製であり、シールドが組立中又は最終位置にある時に軸力が加わる接触領域の外側エンベロープの内径（ｄ）よりも、大きな対角線寸法（Ｄ）を有している。図４及び図５に示す実施形態において、保持及び保護シールド２０は、シールドの外縁部から延在する３つの突出部２１を有しており、外側エンベロープの内面（点線で示す）に接触する。突出部２１の弾性を向上させるために、それらの両側にスリット２４があるが、突出部２１の片側に１つのスリットを設けるだけで十分に適当な弾性を確保することができる。当然、突出部の数と形状を、用途に応じて変更することもできる。例えば、突出部は無いがスリットを有するシールドや、少なくとも２つの突出部と突出部ごとに少なくとも１つのスリットを有するシールドも同様に、本発明の実施形態である。軸力を調整するために、突出部の数、突出部ごとのスリットの数、スリットの長さ、円形の保持及び保護シールドの縁部から更に延在する突出部の長さを、適宜選択することができる。突出部の数を増やしたり、スリットの数を減らしたり、スリットの長さを短くしたりすると、外側エンベロープの先細の内壁に対して保持及び保護シールドの縁部が押し付けられて生じる軸力が増加する。反対に、突出部の数を減らしたり、スリットの数を増やしたり、スリットの長さを長くしたりすると、外側エンベロープの先細の内壁に対して保持及び保護シールドの縁部が押し付けられて生じる軸力が減少する。
【００２３】
放電管配置構造を収容及び固定する保持及び保護シールド２０の収容及び固定部は、略円形開口部２２から成る。保持及び保護シールド２０の略円形開口部２２は、開口部２２の中心に向かって延在する１つの突出部２５と、突出部２５の両側にスリット２６を有する。突出部２５における放電管端部を収容して保持する保持及び保護シールド２０の略円形開口部２２の対角線寸法は、放電管の外径よりも小さい。この開口部の形状や数を、保持及び保護シールドを貫通して突出する放電管配置構造の端部の断面形状と数に応じて、選択することができる。また、突出部の数や形状を、用途に応じて変更することができる。例えば、突出部は無いが略円形開口部の縁部に沿って均等に配置された少なくとも２つのスリットを有する開口部や、少なくとも２つの突出部と突出部ごとに少なくとも１つのスリットを有する開口部も同様に、本発明の実施形態である。略円形開口部が突出部を有さない場合、開口部の直径を、シールドを貫通して突出する端部領域の放電管の外径よりも小さくする必要がある。突出部２５による固定力の調整は、シールドの突出部２１の軸力に関して上記したものと同様の方法により行われる。
【００２４】
安定器回路のプリント基板を収容及び固定する保持及び保護シールド２０の収容及び固定部は、互いに対向した弾性側部材２７を有する伸長開口部２３から成り、ここに、安定器回路のプリント基板を挿入すると基板が固定される。伸長開口部２３は、材料を直線状にカットして縦スリットを形成し、縦スリットの端部で横方向にカットして２つの小さなスリットを形成することによって、保持及び保護シールド２０に設けられている。縦スリット及び十字スリットの長さ寸法により、弾性側部材２７の寸法と強度が決まる。
【００２５】
保持及び保護シールドは、十分な強度と柔軟性を有する金属製又はプラスチック材料製である。外側エンベロープと閉鎖手段は、ガラス製、或いは、透明又は半透明のプラスチック材料製である。
【００２６】
次に図６〜図１２を参照して、保持及び保護シールドにより内部に保持される放電管配置構造と安定器回路を収容する外側エンベロープを有する電球形蛍光ランプを作製する工程を更に詳しく説明する。第１工程では、図６に示すように、略球面部３と伸長端部４を有する外側エンベロープ２を形成する。伸長端部４は、首部１０に開口端を有する。第２工程では、図７に示すように、伸長端部４の開口端が、エンベロープと同じ材料製又は適合する材料製の閉鎖手段１１により閉鎖され、終端処理される。閉鎖手段１１は、安定器を口金に接続する導出線を貫通させるための管状開口部１９を有している。閉鎖手段１１は、排気管１４を有するフレア部から成る。閉鎖手段１１をエンベロープの開口端に接続した後、排気管１４の管状部において閉鎖手段１１のフレア部付近を、切断ダイ３０を用いてカットし、管状開口部１９を形成する。作製時、排気管１４の長さを所望の範囲とすることにより、後で短く切断する必要がなくなる。更に、排気管により、外側エンベロープの内部体積と外部雰囲気が気体連通するので、作製時、異なるガス製品を外側エンベロープに導入する場合に有利である。
【００２７】
第３工程では、図８に示すように、外側エンベロープ２を切断ダイ３０を用いて切断し、２つの部分に分ける。好ましくは、エンベロープを主軸の周囲を回転させながら、回転している切断ダイの切断位置に持っていくことで切断する。こうして定められた分離線１２は、ランプの主軸に対して実質的に垂直な平面において、円周又は好ましくは円形形状を有する。そして、上部３１を下部４１から取り外す。この下部は、管状開口部１９も有する閉鎖手段１１を内包する。
【００２８】
第４工程（図９）では、放電管配置構造５を保持及び保護シールド２０に挿入し、安定器回路のプリント基板を保持及び保護シールドに挿入し、取り付ける。このため、プリント基板９は、外側エンベロープの首部１０に嵌合する狭端部と反対側の広端部に延長部１５を有している。更に、これらの部品を組み立てる順序を、まず保持及び保護シールドを安定器回路に取り付けた後、放電管配置構造を保持及び保護シールドに挿入するように構成する。この挿入工程は単純であるが、これにより、互いに所望強度で部品を固定することができる。代替的には、シールドの突出部に加えて、又は、突出部の代わりに、その他の固定手段を適用してもよい。安定器回路７を、導入線１７により放電管配置構造５に電気的に接続し、電源の導出線１８に接続することによって、ランプ安定器アセンブリを組み立てる。導入線と導出線を安定器回路に接続する方法の１つとして、例えば、導線の絶縁自由端を安定器回路の対応する接続点又は終点にはんだ付けすることが挙げられる。本明細書では、この工程を第３工程に続く第４の連続工程として説明しているが、この工程をそれより早い作製段階で実行してもよい。重要なのは、外側エンベロープを分離した時点で、ランプ安定器アセンブリを組み立てることだけである。
【００２９】
第５工程（図１０）では、プリント基板が、管状開口部１９を有する閉鎖手段１１によって既に閉鎖され終端処理されている外側エンベロープの内壁に接触するまで、保持及び保護シールドを同様に有するランプ安定器アセンブリを、外側エンベロープ２の下部４１に挿入する。ランプ安定器アセンブリを外側エンベロープの下部４１に挿入すると共に、導出線１８を管状開口部１９を貫通させ、保持及び保護シールドを先細領域で外側エンベロープの内壁に押し付けることによって、シールドを持ち上げる軸力を加える。この軸力を保持するために、閉鎖手段１１に対して導出線１８を保持及び固定する。
【００３０】
第６工程（図１１）では、外側エンベロープ２の上部３１を、下部４１と再び結合して密封する。外側エンベロープ２の上部３１と下部４１の間を強固に機械的に接続又は密封するために、ガスヒータなどのヒータ３２を用いて、この２つの部分を溶接する。外側エンベロープの球面部の面積が最も広くなる領域に、外側エンベロープの円周分離線を位置決めする。このとき、壁は、ヒータ３２の熱から安定器回路を保護するよう、安定器回路を載置したプリント基板から十分に離れた位置で、略円筒形状を有して設けられる。放電管と安定器回路の間に、保持及び保護シールドを設けることにより、回路を熱から更に保護することができる。この工程の終了後、導出線１８を解放すると、保持及び保護シールドが上方に移動し、放電管配置構造が外側エンベロープの内壁に押し付けられる。こうして、保持及び保護シールドにより、放電管と安定器回路が外側エンベロープ内で互いに対して、強固に弾性を有して固定され、機械的振動や衝撃から保護される。
【００３１】
最後に、第７工程（図１２）では、電球形蛍光ランプに、ランプを任意のねじ込み又は差込み式の従来型又は標準型ソケットに接続するための口金６を取り付ける。図１２に示す例では、電球形蛍光ランプは、エジソン型口金６を備えている。ランプ口金は、任意の従来方式、例えば接着剤、セメント又はねじ接続によって外側エンベロープ２の伸長部４の首部に固定される。エジソン型口金をねじ接続（図２）する場合、エンベロープのねじ首部１０へのねじ込みが可能である。電源の導出線と口金６の接点端子８の電気接点を、この工程で構成することもできる。
【００３２】
以上、添付図面を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の実施形態は図示し本明細書に記載したものに限定されない。これらに様々な構成要素、改良、及び修正を加えても本発明の実施形態として認められる。明らかなように、例えば、多くのその他の形状のエンベロープ、放電管及び口金を本発明に適用できる。例えば、エンベロープの形状は、球体状であってもＴ字状であってもよい。また、ランプの寸法又は所望の出力に応じて、ランプ内の放電管部材の数と形状を調整することもできる。電源を電気接続するための口金シェルは、標準型であっても非標準型であってもよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球形蛍光ランプ（ＣＦＬ）に関し、詳細には、汎用性の白熱灯と交換可能な電球形蛍光ランプに関する。より詳細には、本発明は、外側エンベロープと該外側エンベロープ内の安定器回路とを有する低圧電球形蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在既知の市販されている低圧放電ランプの多くは、いわゆる電球形蛍光ランプである。これらのランプは、工場及び家庭向けの広い用途で使用されている白熱灯に取って代わるであろう。これらのランプの主な利点は、消費電力が少ないことと、寿命が長いことである。しかし、ＣＦＬには、比較的高価であり、長さ寸法が大きいという欠点がある。長さ寸法の問題を解決するために、多くの構造が提案されている。そのような解決策としては、複合管配置構造やコイル管配置構造などが挙げられる。
【０００３】
米国特許第４，５２７，０８９号（特許文献１）には、アセンブリに機械的に形成されて、外側エンベロープに挿入された複数の個別の管から成る電球形蛍光ランプ（ＣＦＬ）が開示されている。個々の開口管がアーク配向手段を介して互いに接続されて、連続的なアーク経路を形成する。外側エンベロープは円筒形状を有し、密閉されており、例えば水銀雰囲気やアルゴン雰囲気などのアークを発生させて持続させる媒体を含んでいる。導入線としての蛍光ランプの電線は、円筒状の外側エンベロープの密封要素としての機能を果たすフレア部を貫通する。蛍光ランプ用のエネルギーを供給する安定器回路は、外側エンベロープの外側に位置しているので、特別な接点要素及び構成を必要とする。
【０００４】
米国特許第５，６９１，５９８号（特許文献２）には、ランプ管と安定器回路との間にサーマルヒートシールドを有する蛍光ランプが開示されている。この蛍光ランプは、ランプ管と、ランプ管内の充填材料に電力を供給するためのランプ管の両端にある第１及び第２電力伝達手段とを含んでいる。第１電力伝達手段に電力を供給し、その動作温度が上昇するにつれて寿命が実質的に短くなる安定器回路から第１電力伝達手段を分離するサーマルヒートシールドも含まれている。サーマルヒートシールドは、放射熱を第１電力伝達手段とランプ管の任意の隣接部分とに反射させて、安定器回路の動作温度をヒートシールドがない場合よりも摂氏約１度以上低下させるように構成されている。しかし、このサーマルヒートシールドは、外側エンベロープのないハウジングが内包する安定器回路を有するＣＦＬでの使用のためだけに構成されている。
【０００５】
米国特許第６，０６４，１５５号（特許文献３）では、標準のエジソン型口金の白熱灯の外形を有する外側エンベロープを有する蛍光ランプが開示されている。放電管は、エンベロープの軸の周囲にコイルで巻き付けられ、外側エンベロープ内に配置される。安定器もまた、外側エンベロープ内に配置される。ヒートシールドをランプと安定器の間に配置して安定器からランプを熱的に隔離することによって、ランプからの熱が安定器に悪影響を与えることがなくなる。このランプは、外側エンベロープ内に一体型安定器を備えているが、ランプと安定器の間に配置されたヒートシールドを用いることがランプの作製時に深刻な問題となる可能性がある。この文献では、このことが開示されていないため、ランプと安定器回路をどのように配置して外側エンベロープ内に固定するのか、また、ランプ電極と安定器回路との間の電気接続、或いは、安定器回路と口金との間の電気接続をどのように確立するのかが明らかではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，５２７，０８９号
【特許文献２】米国特許第５，６９１，５９８号
【特許文献３】米国特許第６，０６４，１５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
球状の外側エンベロープを有すると共に、安定器回路と放電管配置構造を外側エンベロープ内で互いに対して所定位置に保持するための手段を備え、振動から機械的に保護するために外側エンベロープ内に一体型安定器を有する電球形蛍光ランプが求められている。ＣＦＬを簡便に作製してＣＦＬをより安価に供給できるよう、その構成を改良する必要がある。更に、従来の作製工程との組み合わせが簡単であるため、大量生産にも適するよう改良された作製方法も必要である。様々な種類の放電管構造を支持し得る電球形蛍光ランプ構造が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの放電管を備えた放電管配置構造を有する電球形蛍光ランプを開示する。放電管は、ガラス製であり、放電ガスで満たされた放電体積を取り囲んでおり、管の内面には、蛍燐光体コーティングが施されている。放電管により連続的なアーク経路が形成され、アーク経路の各端には、電極が配置されている。また、この電球形蛍光ランプは、ランプの主軸に対して実質的に平行な平面に配置されるプリント基板に取り付けられた安定器回路も有する。この安定器回路は、導入線によって電極に接続され、且つ、導出線によって供給電圧に接続されており、放電管内の電流を制御する。球状の外側エンベロープは、少なくともこの管配置構造の一部を取り囲む略球面部と、少なくとも安定器回路を取り囲む伸長端部とを有する。口金側に開口端を有する外側エンベロープの端部は、外側エンベロープの材料と適合する材料製の閉鎖手段によって閉鎖し、終端処理される。この安定器回路と放電管配置構造は、ランプの主軸に対して実質的に垂直な平面に配置され、放電管と安定器回路のプリント基板の収容及び固定部を有する保持及び保護シールドによって外側エンベロープ内で互いに対して所定位置に保持される。
【０００９】
本発明の別の実施形態において、電球形蛍光ランプの作製方法を開示する。この方法は、以下の工程から成る。略球面部と、口金側の開口端によって終端処理された伸長端部とを有する外側エンベロープを形成する。エンベロープの伸長部の開口端を、外側エンベロープの材料と適合する材料の閉鎖手段によって閉鎖し、終端処理する。この閉鎖手段は、安定器回路と口金シェルの接点端子との間に導出線を受け入れて案内するための管状開口部も有する。エンベロープを、ランプの主軸に対して実質的に垂直な平面の円周線に沿って切断し、口金側の閉鎖手段で終端処理された上部と下部との２つの部分に分離する。保持及び保護シールドを安定器回路のプリント基板に取り付け、放電管配置構造をこの保持及び保護シールドに挿入する。放電管配置構造の導入線と導出線を安定器回路の各接続点に接続することによって、ランプ安定器アセンブリを形成する。ランプ安定器アセンブリをエンベロープの下部に挿入し、導出線を閉鎖手段の管状開口部を貫通させる。エンベロープの２つの分離された部分を、分離線に沿って互いに接触させる。エンベロープの上部と下部を、分離線に沿って接続して密封する。エンベロープに口金を設け、導出線を口金の接点端子に接続する。
【００１０】
ＣＦＬ構成部品を安定させることにより振動が低減するよう機械的に固定することに加えて、本発明の更なる実施形態として、電球形蛍光ランプの簡略化された作製方法を開示する。本発明による保持及び保護シールドを使用することによって、安定器回路と放電管配置構造が、外側エンベロープ内で互いに対して所定位置に保持される。本発明による更なる利点は、外側エンベロープの２つの分離された部分を接続する際に加わる熱から、安定器回路を効果的に保護できることである。従来の白熱灯の連続的な作製工程の大部分をそのまま適用できるので、大量生産にも好適である。排気管を備えたフレア部を使用することにより、従来の白熱灯の作製に用いられている製造ラインを有効利用することができ、特にランプに類似するその他のＧＬＳ（一般照明）に比して製造コストが少なくて済む。このランプの更なる利点は、球状の白熱灯と完全な機械的及び電気的互換性を有することであり、このランプは効率的な交換ランプであると言える。本発明によるランプでは、外側エンベロープにより、ランプはある程度、環境負荷から保護されている。
【００１１】
次に、添付図面を参照しながら本発明を詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す部分断面斜視図である。
【図２】図１に示す本発明の実施形態の部分断面正面図である。
【図３】図１に示す本発明の実施形態の部分断面側面図である。
【図４】本発明に係り例示する実施形態のランプに適用する保持及び保護シールドの斜視図である。
【図５】本発明に係り例示する実施形態のランプに適用する保持及び保護シールドの上面図である。
【図６】ランプの作製において外側エンベロープを形成する工程の概略図である。
【図７】ランプの作製において外側エンベロープを閉鎖する工程の概略図である。
【図８】ランプの作製において外側エンベロープを分離する工程の概略図である。
【図９】ランプの作製において放電管配置構造を保持及び保護シールドと安定器回路とに接続する工程の概略図である。
【図１０】ランプの作製においてランプ安定器アセンブリを挿入する工程の概略図である。
【図１１】ランプの作製においてエンベロープの２つの部分を接続して密封する工程の概略図である。
【図１２】ランプの作製において口金と接点端子とを備えたエンベロープの閉鎖端を形成する工程の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図３に、低圧放電ランプ１を図示する。このランプは、放電管配置構造５と安定器回路７を取り囲む外側エンベロープ２を有する蛍光放電ランプである。外側エンベロープ２は、球面部３と、口金６に接続された開口首部１０を備えた長手部４とを有しており、主軸１３を画定している。図２には、ねじ込み口金に接続するためのネジ首部１０’が図示されており、図３には、差込み口金に接続するための首部１０が図示されている。外側エンベロープは、安定器回路７と放電管配置構造５を以下で詳述するように外側エンベロープ２内に挿入して接続することができるように、２つの部分に切断され、切断線１２で分離される。放電管配置構造５は、単一の放電管又は複数の伸長放電管を含んでもよい。放電管はガラス製で、放電ガスで満たされた放電体積を取り囲んでおり、この管の内面には、蛍燐光体コーティングが施されている。管の両端部は、気密方式で密封される。この管により、連続的なアーク経路が形成され、その両端部には、電極とこの電極に接続された導入線１７とがある。放電管配置構造の導入線１７は安定器回路７に接続され、これにより放電管内の電流を制御する。安定器回路７は更に、ランプ口金６の接点端子８に接続された導出線１８を介して供給電圧に接続される。図２及び図３に示すように、外側エンベロープ２の首部１０の開口端は、外側エンベロープの材料と同じ材料製又は外側エンベロープの材料と適合する材料製の閉鎖手段１１によって閉鎖され、終端処理される。閉鎖手段１１は、管状開口部１９を備えている。導出線１８が互いに隔離した状態で管状開口部１９を貫通して口金６に導入されており、ソケットからランプに電圧が供給される。ランプ口金は、ランプに通常使用される、従来型であってもよいソケットと適合するように構成されている。ランプ口金を、ねじ込みソケット又は差込みソケットに嵌合するように構成することもできる。
【００１４】
安定器回路７は、ランプの主軸１３に対して実質的に平行に配向されたプリント基板（ＰＣＢ）９に取り付けられている。安定器回路７を載置したプリント基板９の縁部の境界形状は、好都合なことに、ランプ１の主軸１３に平行な平面に沿った、外側エンベロープ２の壁の縦方向断面と同様であるが、図３から最も良くわかるように、閉鎖手段と放電管の寸法に応じてオフセットしている。
【００１５】
本発明の電球形蛍光ランプに適用する閉鎖手段１１は、エンベロープの首部１０の開口端に接続されるフレア部と、フレア部を貫通する管状開口部１９を有する排気管とを有しており、管状開口部１９は、安定器回路の電力供給導出線１８を受け入れ案内する。導出線１８が互いに隔離された状態で管状開口部１９を貫通して口金６に導入されており、ソケットを介してランプに電圧が供給される。
【００１６】
外側エンベロープ２は、ランプの主軸１３に実質的に垂直な平面の円周線１２に沿って分離された２つの部分から成る。この２つの部分とは、放電管配置構造５の一部を収容する上部と、放電管配置構造５の残りの部分と安定器回路７を収容する下部である。エンベロープの２つの部分が接続及び密封されて、均一な球状エンベロープ２が形成される。外側エンベロープ２の円周分離線１２は、好ましくはエンベロープの壁が略円筒形状を有する領域にある。図示の実施形態において、分離線１２は、大きな放電管を使用できるよう外側エンベロープ内の体積を最大限に利用するために、外側エンベロープの球面部の面積が最も広くなる領域に設けられる。こうして、従来の白熱灯の小さな寸法を維持しながら、大きな放電管により高い発光出力を得ることができる。外側エンベロープの略球面部の面積が最も広くなる領域は、分離線１２を十分に設置できる円筒断面を有する。
【００１７】
図示の実施形態において、電球形蛍光ランプは、実質的に真っ直ぐな両端部と、両端部の間の中間部を有する単一の管の放電管配置構造５から成る。この両端部は、管配置構造の一端にあって、実質的に互いに平行であり、中間部は、ランプの主軸の周囲に巻き付けられたコイル構造を有する。
【００１８】
代替的には、放電管配置構造を、蛍光ランプの主軸に対して実質的に平行な縦軸を有する直管部材としてもよい。このとき、隣接する管部材が互いに直列に接続され、連続的なアーク経路が形成される。配置構造としては、また、所望の出力輝度に応じて２つ、４つ又は６つの個別の放電管部材を有する構造も挙げられる。放電管配置構造を、実質的に同じ長さのＵ字状に曲げられた２つの個別の伸長放電管部材としてもよい。このとき、２つの管部材は、ブリッジにより相互接続されて、連続的なアーク経路が形成される。配置構造として、また更に、所望の出力輝度に応じてＵ字状に曲げられた１つ又は３つの個別放電管を有する構造も挙げられる。Ｕ字状の放電管部材は、実質的に平行な直線部と曲線中央部とから成り、これらにより放電管配置構造の長さが定まる。
【００１９】
各々の放電管は、放電ガスで満たされた放電体積を取り囲んでいる。放電管は、略管状である。図示の実施形態では、放電管は円筒状であるが、その他適宜の断面形状を有していてもよい。放電管は、一般的にはガラス製であるが、その他適宜の材料製であってもよい。放電管の壁厚は、主に製造の便宜上、更には、放電管の全長にわたり確実に均一な放電を生じるためにも、実質的に一定であることが好ましい。
【００２０】
光を可視光にするために、蛍燐光体層で放電管の内面が覆われている。この燐光体層は、密封された放電体積内にある。そのような燐光体層の組成自体は既知である。この燐光体層により、紫外線が可視光化する。燐光体層は、放電管を密封する前に、放電管の内面に塗布される。
【００２１】
放電管配置構造５とプリント基板９は、ランプの主軸１３に対して実質的に垂直な平面に設置される保持及び保護シールド２０を介して、外側エンベロープ内で互いを保持している。保持及び保護シールド２０は、放電管配置構造５と安定器回路７のプリント基板９の収容及び固定部を有しており、これにより、機械的振動や衝撃から十分に保護される。
【００２２】
図４及び図５に示すように、保持及び保護シールド２０は、ランプの主軸１３に実質的に垂直な平面で沿った、接触領域の外側エンベロープ２の断面形状と実質的に同じ外側形状を有して、外側エンベロープ２の内壁と結合されている。一般的に、球状のエンベロープは略円形断面境界を有しているので、保持及び保護シールド２０の外形もまた略円形形状とする。保持及び保護シールドは弾性材料製であり、シールドが組立中又は最終位置にある時に軸力が加わる接触領域の外側エンベロープの内径（ｄ）よりも、大きな対角線寸法（Ｄ）を有している。図４及び図５に示す実施形態において、保持及び保護シールド２０は、シールドの外縁部から延在する３つの突出部２１を有しており、外側エンベロープの内面（点線で示す）に接触する。突出部２１の弾性を向上させるために、それらの両側にスリット２４があるが、突出部２１の片側に１つのスリットを設けるだけで十分に適当な弾性を確保することができる。当然、突出部の数と形状を、用途に応じて変更することもできる。例えば、突出部は無いがスリットを有するシールドや、少なくとも２つの突出部と突出部ごとに少なくとも１つのスリットを有するシールドも同様に、本発明の実施形態である。軸力を調整するために、突出部の数、突出部ごとのスリットの数、スリットの長さ、円形の保持及び保護シールドの縁部から更に延在する突出部の長さを、適宜選択することができる。突出部の数を増やしたり、スリットの数を減らしたり、スリットの長さを短くしたりすると、外側エンベロープの先細の内壁に対して保持及び保護シールドの縁部が押し付けられて生じる軸力が増加する。反対に、突出部の数を減らしたり、スリットの数を増やしたり、スリットの長さを長くしたりすると、外側エンベロープの先細の内壁に対して保持及び保護シールドの縁部が押し付けられて生じる軸力が減少する。
【００２３】
放電管配置構造を収容及び固定する保持及び保護シールド２０の収容及び固定部は、略円形開口部２２から成る。保持及び保護シールド２０の略円形開口部２２は、開口部２２の中心に向かって延在する１つの突出部２５と、突出部２５の両側にスリット２６を有する。突出部２５における放電管端部を収容して保持する保持及び保護シールド２０の略円形開口部２２の対角線寸法は、放電管の外径よりも小さい。この開口部の形状や数を、保持及び保護シールドを貫通して突出する放電管配置構造の端部の断面形状と数に応じて、選択することができる。また、突出部の数や形状を、用途に応じて変更することができる。例えば、突出部は無いが略円形開口部の縁部に沿って均等に配置された少なくとも２つのスリットを有する開口部や、少なくとも２つの突出部と突出部ごとに少なくとも１つのスリットを有する開口部も同様に、本発明の実施形態である。略円形開口部が突出部を有さない場合、開口部の直径を、シールドを貫通して突出する端部領域の放電管の外径よりも小さくする必要がある。突出部２５による固定力の調整は、シールドの突出部２１の軸力に関して上記したものと同様の方法により行われる。
【００２４】
安定器回路のプリント基板を収容及び固定する保持及び保護シールド２０の収容及び固定部は、互いに対向した弾性側部材２７を有する伸長開口部２３から成り、ここに、安定器回路のプリント基板を挿入すると基板が固定される。伸長開口部２３は、材料を直線状にカットして縦スリットを形成し、縦スリットの端部で横方向にカットして２つの小さなスリットを形成することによって、保持及び保護シールド２０に設けられている。縦スリット及び十字スリットの長さ寸法により、弾性側部材２７の寸法と強度が決まる。
【００２５】
保持及び保護シールドは、十分な強度と柔軟性を有する金属製又はプラスチック材料製である。外側エンベロープと閉鎖手段は、ガラス製、或いは、透明又は半透明のプラスチック材料製である。
【００２６】
次に図６〜図１２を参照して、保持及び保護シールドにより内部に保持される放電管配置構造と安定器回路を収容する外側エンベロープを有する電球形蛍光ランプを作製する工程を更に詳しく説明する。第１工程では、図６に示すように、略球面部３と伸長端部４を有する外側エンベロープ２を形成する。伸長端部４は、首部１０に開口端を有する。第２工程では、図７に示すように、伸長端部４の開口端が、エンベロープと同じ材料製又は適合する材料製の閉鎖手段１１により閉鎖され、終端処理される。閉鎖手段１１は、安定器を口金に接続する導出線を貫通させるための管状開口部１９を有している。閉鎖手段１１は、排気管１４を有するフレア部から成る。閉鎖手段１１をエンベロープの開口端に接続した後、排気管１４の管状部において閉鎖手段１１のフレア部付近を、切断ダイ３０を用いてカットし、管状開口部１９を形成する。作製時、排気管１４の長さを所望の範囲とすることにより、後で短く切断する必要がなくなる。更に、排気管により、外側エンベロープの内部体積と外部雰囲気が気体連通するので、作製時、異なるガス製品を外側エンベロープに導入する場合に有利である。
【００２７】
第３工程では、図８に示すように、外側エンベロープ２を切断ダイ３０を用いて切断し、２つの部分に分ける。好ましくは、エンベロープを主軸の周囲を回転させながら、回転している切断ダイの切断位置に持っていくことで切断する。こうして定められた分離線１２は、ランプの主軸に対して実質的に垂直な平面において、円周又は好ましくは円形形状を有する。そして、上部３１を下部４１から取り外す。この下部は、管状開口部１９も有する閉鎖手段１１を内包する。
【００２８】
第４工程（図９）では、放電管配置構造５を保持及び保護シールド２０に挿入し、安定器回路のプリント基板を保持及び保護シールドに挿入し、取り付ける。このため、プリント基板９は、外側エンベロープの首部１０に嵌合する狭端部と反対側の広端部に延長部１５を有している。更に、これらの部品を組み立てる順序を、まず保持及び保護シールドを安定器回路に取り付けた後、放電管配置構造を保持及び保護シールドに挿入するように構成する。この挿入工程は単純であるが、これにより、互いに所望強度で部品を固定することができる。代替的には、シールドの突出部に加えて、又は、突出部の代わりに、その他の固定手段を適用してもよい。安定器回路７を、導入線１７により放電管配置構造５に電気的に接続し、電源の導出線１８に接続することによって、ランプ安定器アセンブリを組み立てる。導入線と導出線を安定器回路に接続する方法の１つとして、例えば、導線の絶縁自由端を安定器回路の対応する接続点又は終点にはんだ付けすることが挙げられる。本明細書では、この工程を第３工程に続く第４の連続工程として説明しているが、この工程をそれより早い作製段階で実行してもよい。重要なのは、外側エンベロープを分離した時点で、ランプ安定器アセンブリを組み立てることだけである。
【００２９】
第５工程（図１０）では、プリント基板が、管状開口部１９を有する閉鎖手段１１によって既に閉鎖され終端処理されている外側エンベロープの内壁に接触するまで、保持及び保護シールドを同様に有するランプ安定器アセンブリを、外側エンベロープ２の下部４１に挿入する。ランプ安定器アセンブリを外側エンベロープの下部４１に挿入すると共に、導出線１８を管状開口部１９を貫通させ、保持及び保護シールドを先細領域で外側エンベロープの内壁に押し付けることによって、シールドを持ち上げる軸力を加える。この軸力を保持するために、閉鎖手段１１に対して導出線１８を保持及び固定する。
【００３０】
第６工程（図１１）では、外側エンベロープ２の上部３１を、下部４１と再び結合して密封する。外側エンベロープ２の上部３１と下部４１の間を強固に機械的に接続又は密封するために、ガスヒータなどのヒータ３２を用いて、この２つの部分を溶接する。外側エンベロープの球面部の面積が最も広くなる領域に、外側エンベロープの円周分離線を位置決めする。このとき、壁は、ヒータ３２の熱から安定器回路を保護するよう、安定器回路を載置したプリント基板から十分に離れた位置で、略円筒形状を有して設けられる。放電管と安定器回路の間に、保持及び保護シールドを設けることにより、回路を熱から更に保護することができる。この工程の終了後、導出線１８を解放すると、保持及び保護シールドが上方に移動し、放電管配置構造が外側エンベロープの内壁に押し付けられる。こうして、保持及び保護シールドにより、放電管と安定器回路が外側エンベロープ内で互いに対して、強固に弾性を有して固定され、機械的振動や衝撃から保護される。
【００３１】
最後に、第７工程（図１２）では、電球形蛍光ランプに、ランプを任意のねじ込み又は差込み式の従来型又は標準型ソケットに接続するための口金６を取り付ける。図１２に示す例では、電球形蛍光ランプは、エジソン型口金６を備えている。ランプ口金は、任意の従来方式、例えば接着剤、セメント又はねじ接続によって外側エンベロープ２の伸長部４の首部に固定される。エジソン型口金をねじ接続（図２）する場合、エンベロープのねじ首部１０へのねじ込みが可能である。電源の導出線と口金６の接点端子８の電気接点を、この工程で構成することもできる。
【００３２】
以上、添付図面を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の実施形態は図示し本明細書に記載したものに限定されない。これらに様々な構成要素、改良、及び修正を加えても本発明の実施形態として認められる。明らかなように、例えば、多くのその他の形状のエンベロープ、放電管及び口金を本発明に適用できる。例えば、エンベロープの形状は、球体状であってもＴ字状であってもよい。また、ランプの寸法又は所望の出力に応じて、ランプ内の放電管部材の数と形状を調整することもできる。電源を電気接続するための口金シェルは、標準型であっても非標準型であってもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス製であり、放電ガスで満たされた放電体積を取り囲み、内面には蛍燐光体コーティングが施されており、連続的なアーク経路が形成され、更に、該アーク経路の各端に電極を備えている少なくとも１つの放電管から成る放電管配置構造と、
ランプの主軸に対して実質的に平行な平面に配置されるプリント基板に取り付けられており、前記管内の電流を制御し、導入線によって前記電極に接続され、導出線によって供給電圧に接続されている安定器回路と、
前記放電管配置構造を取り囲む略球面部と、前記安定器回路を取り囲む伸長端部とを有する球状の外側エンベロープとから成る、電球形蛍光ランプであって、
前記外側エンベロープの前記端部は、口金側に開口端を有し、
前記開口端は、前記外側エンベロープの材料と適合する材料製の閉鎖手段を用いて閉鎖され終端処理されており、
前記安定器回路と前記放電管配置構造は、前記ランプの前記主軸に対して実質的に垂直な平面に配置され、前記放電管と前記安定器回路の前記プリント基板の収容及び固定部を有する保持及び保護シールドによって前記外側エンベロープ内で互いに対して所定位置に保持されていることを特徴とする、電球形蛍光ランプ。
【請求項２】
前記保持及び保護シールドは、弾性材料製であり、該シールドが組立中又は最終位置にある時に軸力が加わる接触領域の前記外側エンベロープの内径（ｄ）よりも、大きな対角線寸法（Ｄ）を有している、請求項１に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項３】
前記保持及び保護シールドは、接触領域の前記外側エンベロープの断面形状と実質的に同じ外形形状を有する、請求項１に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】
前記保持及び保護シールドは、前記シールドの外縁から延在する少なくとも２つの突出部を有しており、前記外側エンベロープの前記内面に接触する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項５】
前記保持及び保護シールドは、前記突出部の少なくとも片側にスリットを有する、請求項４に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項６】
前記保持及び保護シールドの前記収容及び固定部は、前記放電管を収容して固定する略円形開口部である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項７】
前記保持及び保護シールドの前記略円形開口部は、前記開口部の中心に向かって延在する少なくとも１つの突出部と、前記突出部の少なくとも片側のスリットを有しており、
前記放電管を収容して保持する前記保持及び保護シールドの前記略円形開口部の前記対角線寸法は、前記突出部において前記放電管の前記外径よりも小さい、請求項６に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項８】
前記保持及び保護シールドの前記略円形開口部は、前記略円形開口部の縁に沿って均等に配置された少なくとも２つのスリットを有しており、
前記放電管を収容して保持する前記保持及び保護シールドの前記円形開口部の直径は、前記放電管の前記外径よりも小さい、請求項６に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項９】
前記保持及び保護シールドは、前記安定器回路の前記プリント基板の収容及び保持手段として伸長開口部を有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電球型蛍光ランプ。
【請求項１０】
前記保持及び保護シールドの前記伸長開口部は、互いに対向する弾性側部材を有しており、該開口部に前記安定器回路の前記プリント基板を挿入することにより、前記プリント基板が固定される、請求項９に記載の電球型蛍光ランプ。
【請求項１１】
前記保持及び保護シールドは、金属製である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１２】
前記保持及び保護シールドは、プラスチック材料製である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１３】
前記閉鎖手段と前記外側エンベロープは、ガラス製である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１４】
前記閉鎖手段と前記外側エンベロープは、プラスチック材料製である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１５】
前記閉鎖手段は、前記エンベロープの前記開口端に接続されるフレア部と、前記安定器回路の前記導出線を受け入れて案内するために該フレア部から延在する管状開口部を有する排気管とを有する、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１６】
前記外側エンベロープは、前記ランプの前記主軸に対して実質的に垂直な平面の円周線に沿って分離された２つの部分から成り、
該２つの部分は、前記放電管配置構造の一部を収容する上部と、前記放電管配置構造の残りの部分と前記安定器回路を収容する下部であり、
前記エンベロープの前記２つの部分を接続及び密封して均一な球状エンベロープが形成されている、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１７】
前記外側エンベロープの前記円周分離線は、前記エンベロープの壁が略円筒形状を有する領域に定められる、請求項１６に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１８】
前記放電管配置構造は、実質的に真っ直ぐな両端部と、前記両端部の間の中間部を有する単一の管から成り、
前記両端部は、前記管配置構造の一端にあって互いに近接しており、
前記中間部は、前記ランプの前記主軸の周囲に巻き付けられたコイル構造を有する、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１９】
前記放電管配置構造は、前記ランプの前記主軸に対して実質的に平行な縦軸を有する直管部材から成り、
隣接する前記管部材が互いに直列に接続されて、連続的なアーク経路が形成される、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項２０】
電球形蛍光ランプの作製方法であって、
ａ）略球面部と、口金側の開口端によって終端処理された伸長端部とを有する外側エンベロープを形成する工程と、
ｂ）前記エンベロープの前記伸長部の前記開口端を、前記外側エンベロープの材料と適合する材料製の閉鎖手段であって、安定器回路と口金シェルの接点端子の間に導出線を受け入れて案内するための管状開口部も有する閉鎖手段によって閉鎖して終端処理する工程と、
ｃ）前記エンベロープを、前記ランプの主軸に対して実質的に垂直な平面の円周線に沿って前記口金側の前記閉鎖手段で終端処理された上部と下部に切断することによって分離する工程と、
ｄ）保持及び保護シールドを前記安定器回路に取り付け、前記放電管配置構造を前記保持及び保護シールドに挿入する工程と、
ｅ）前記放電管配置構造の導入線と前記導出線を前記安定器回路の各接続点に接続することによって、ランプ安定器アセンブリを形成する工程と、
ｆ）前記ランプ安定器アセンブリを前記エンベロープの前記下部に挿入し、前記導出線を前記閉鎖手段の前記管状開口部を貫通させる工程と、
ｇ）前記エンベロープの前記分離された上部と下部を分離線に沿って互いに結合する工程と、
ｈ）前記エンベロープの前記上部と下部を前記分離線に沿って結合して密封する工程と、
ｉ）前記エンベロープに口金を設ける工程と、
ｊ）前記導出線を前記口金の接点端子に接続する工程とを含むことを特徴とする、電球形蛍光ランプの作製方法。
【請求項１】
ガラス製であり、放電ガスで満たされた放電体積を取り囲み、内面には蛍燐光体コーティングが施されており、連続的なアーク経路が形成され、更に、該アーク経路の各端に電極を備えている少なくとも１つの放電管から成る放電管配置構造と、
ランプの主軸に対して実質的に平行な平面に配置されるプリント基板に取り付けられており、前記管内の電流を制御し、導入線によって前記電極に接続され、導出線によって供給電圧に接続されている安定器回路と、
前記放電管配置構造を取り囲む略球面部と、前記安定器回路を取り囲む伸長端部とを有する球状の外側エンベロープとから成る、電球形蛍光ランプであって、
前記外側エンベロープの前記端部は、口金側に開口端を有し、
前記開口端は、前記外側エンベロープの材料と適合する材料製の閉鎖手段を用いて閉鎖され終端処理されており、
前記安定器回路と前記放電管配置構造は、前記ランプの前記主軸に対して実質的に垂直な平面に配置され、前記放電管と前記安定器回路の前記プリント基板の収容及び固定部を有する保持及び保護シールドによって前記外側エンベロープ内で互いに対して所定位置に保持されていることを特徴とする、電球形蛍光ランプ。
【請求項２】
前記保持及び保護シールドは、弾性材料製であり、該シールドが組立中又は最終位置にある時に軸力が加わる接触領域の前記外側エンベロープの内径（ｄ）よりも、大きな対角線寸法（Ｄ）を有している、請求項１に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項３】
前記保持及び保護シールドは、接触領域の前記外側エンベロープの断面形状と実質的に同じ外形形状を有する、請求項１に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】
前記保持及び保護シールドは、前記シールドの外縁から延在する少なくとも２つの突出部を有しており、前記外側エンベロープの前記内面に接触する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項５】
前記保持及び保護シールドは、前記突出部の少なくとも片側にスリットを有する、請求項４に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項６】
前記保持及び保護シールドの前記収容及び固定部は、前記放電管を収容して固定する略円形開口部である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項７】
前記保持及び保護シールドの前記略円形開口部は、前記開口部の中心に向かって延在する少なくとも１つの突出部と、前記突出部の少なくとも片側のスリットを有しており、
前記放電管を収容して保持する前記保持及び保護シールドの前記略円形開口部の前記対角線寸法は、前記突出部において前記放電管の前記外径よりも小さい、請求項６に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項８】
前記保持及び保護シールドの前記略円形開口部は、前記略円形開口部の縁に沿って均等に配置された少なくとも２つのスリットを有しており、
前記放電管を収容して保持する前記保持及び保護シールドの前記円形開口部の直径は、前記放電管の前記外径よりも小さい、請求項６に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項９】
前記保持及び保護シールドは、前記安定器回路の前記プリント基板の収容及び保持手段として伸長開口部を有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電球型蛍光ランプ。
【請求項１０】
前記保持及び保護シールドの前記伸長開口部は、互いに対向する弾性側部材を有しており、該開口部に前記安定器回路の前記プリント基板を挿入することにより、前記プリント基板が固定される、請求項９に記載の電球型蛍光ランプ。
【請求項１１】
前記保持及び保護シールドは、金属製である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１２】
前記保持及び保護シールドは、プラスチック材料製である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１３】
前記閉鎖手段と前記外側エンベロープは、ガラス製である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１４】
前記閉鎖手段と前記外側エンベロープは、プラスチック材料製である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１５】
前記閉鎖手段は、前記エンベロープの前記開口端に接続されるフレア部と、前記安定器回路の前記導出線を受け入れて案内するために該フレア部から延在する管状開口部を有する排気管とを有する、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１６】
前記外側エンベロープは、前記ランプの前記主軸に対して実質的に垂直な平面の円周線に沿って分離された２つの部分から成り、
該２つの部分は、前記放電管配置構造の一部を収容する上部と、前記放電管配置構造の残りの部分と前記安定器回路を収容する下部であり、
前記エンベロープの前記２つの部分を接続及び密封して均一な球状エンベロープが形成されている、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１７】
前記外側エンベロープの前記円周分離線は、前記エンベロープの壁が略円筒形状を有する領域に定められる、請求項１６に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１８】
前記放電管配置構造は、実質的に真っ直ぐな両端部と、前記両端部の間の中間部を有する単一の管から成り、
前記両端部は、前記管配置構造の一端にあって互いに近接しており、
前記中間部は、前記ランプの前記主軸の周囲に巻き付けられたコイル構造を有する、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項１９】
前記放電管配置構造は、前記ランプの前記主軸に対して実質的に平行な縦軸を有する直管部材から成り、
隣接する前記管部材が互いに直列に接続されて、連続的なアーク経路が形成される、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項２０】
電球形蛍光ランプの作製方法であって、
ａ）略球面部と、口金側の開口端によって終端処理された伸長端部とを有する外側エンベロープを形成する工程と、
ｂ）前記エンベロープの前記伸長部の前記開口端を、前記外側エンベロープの材料と適合する材料製の閉鎖手段であって、安定器回路と口金シェルの接点端子の間に導出線を受け入れて案内するための管状開口部も有する閉鎖手段によって閉鎖して終端処理する工程と、
ｃ）前記エンベロープを、前記ランプの主軸に対して実質的に垂直な平面の円周線に沿って前記口金側の前記閉鎖手段で終端処理された上部と下部に切断することによって分離する工程と、
ｄ）保持及び保護シールドを前記安定器回路に取り付け、前記放電管配置構造を前記保持及び保護シールドに挿入する工程と、
ｅ）前記放電管配置構造の導入線と前記導出線を前記安定器回路の各接続点に接続することによって、ランプ安定器アセンブリを形成する工程と、
ｆ）前記ランプ安定器アセンブリを前記エンベロープの前記下部に挿入し、前記導出線を前記閉鎖手段の前記管状開口部を貫通させる工程と、
ｇ）前記エンベロープの前記分離された上部と下部を分離線に沿って互いに結合する工程と、
ｈ）前記エンベロープの前記上部と下部を前記分離線に沿って結合して密封する工程と、
ｉ）前記エンベロープに口金を設ける工程と、
ｊ）前記導出線を前記口金の接点端子に接続する工程とを含むことを特徴とする、電球形蛍光ランプの作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２０１０−５２７１１５（Ｐ２０１０−５２７１１５Ａ）
【公表日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０７５１１（Ｐ２０１０−５０７５１１）
【出願日】平成２０年４月１８日（２００８．４．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６０８２５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１４０８９４
【国際公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１８日（２００８．４．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６０８２５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１４０８９４
【国際公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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