説明

外側封体を備えたランプおよび製造方法

【課題】バヨネット型口金をランプに固定するのに接着剤および熱処理を必要としないバヨネット型電球形状蛍光ランプを提供する。
【解決手段】バヨネット型電球形状蛍光ランプには放電管、安定器回路と、放電管構成を囲む部分および安定器回路を囲む伸長部を含む外側封体2とが含まれる。伸長部はランプの口金6に外側封体を固定するためのネック部8を有する。口金はバヨネット型であり、口金シェル12を有し、口金シェルは外側封体に口金を固定するための受け部13を有する。口金シェルの受け部は雌ねじ14を含み、伸長部のネック部は口金シェルの受け部の雌ねじに嵌合する雄ねじ9を含み、口金6は雌ねじおよび雄ねじによって形成されたねじ接合部を使って外側封体に固定される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はランプに関し、より詳細には、汎用の白熱ランプと置き換わることができるコンパクトな蛍光ランプ(CFL)に関する。さらにより具体的には、本発明はバヨネット口金をもつランプに関し、ランプは、外側封体と、外側封体内の安定器回路とを有する。
【背景技術】
【0002】
既知の、市販されている低圧放電ランプの大部分は、現在、CFLである。これらのランプは、産業用途および家庭用途で広範囲に使用されている白熱ランプと置き換わろうとするものである。これらのランプの主な利点は低電力消費および長寿命である。しかし、CFLは比較的高価であり、長さ寸法が大きいことが不利である。長さ寸法問題を解決するために多くの形状が提案されている。そのような解決策には、電球形状の外側封体内に閉じ込められた放電管構成が含まれる。
【0003】
米国特許第7,459,856B1号は、ガラスで製作された電球形状の外側封体内に挿入された放電管構成を含むコンパクトな蛍光ランプを開示している。蛍光ランプにエネルギーを供給する安定器回路は外側封体の伸長部に配置されている。既知のCFLは標準エジソン型口金上に白熱ランプの外形を有する。
【0004】
さらに、バヨネット型口金は当技術分野で一般に知られている。バヨネット型口金は、通常、2つの方法によってランプに固定される。
【0005】
− 外側封体をもつ白熱ランプまたは他のランプの場合において、ランプアセンブリが口金処理中の高温によって引き起こされる熱応力に耐え、脆弱性のため(ガラス球ネック部に口金をプレス加工する、またはかしめるような)機械的接続が可能でない場合、接着剤を使用することによる方法。バヨネット型口金の場合のそのような既知の固定は、例えば米国特許3,775,634号に開示されている。
【0006】
− CFLの場合における機械的な方法。口金がハウジングにかしめられ、ハウジングが可撓性プラスチックで製作されている。
【0007】
脆弱な、例えばガラス製の外側封体を有し、ランプアセンブリが(低圧放電ランプを始動および動作させるための電子安定器、または低電圧ハロゲンランプを動作させるための制御装置、電子変圧器のような)熱の影響を受けやすい構成要素を含む場合には、上述の選択肢のどれも適用することができず、口金と封体との間を適切に固定できるようにするために専用の口金および外側球状物のガラスネック部を開発しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許3,775,634号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
したがって、球状外側封体と内部に制御ユニット(例えば安定器回路または制御装置である)とを備え、外側封体がガラスまたは他の脆弱な材料で製作され、安全で、費用効率が高く、効率的な方法でバヨネット型口金に接続されるランプ、特にCFLが特に必要である。外側封体への口金の固定が変位に抗するロック手段によってロックされているランプ、特にCFLがさらに必要である。そのようなランプまたはCFLを製造する方法も必要である。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の例示的実施形態では、コンパクトな蛍光ランプは、
− 放電ガスで満たされた放電容積部を囲む少なくとも1つの放電管で形成され、管の内側表面上に配置された蛍光被覆を有する放電管構成であって、管が、連続的なアーク経路を形成し、アーク経路の各端部に配置された電極をさらに備えている、放電管構成と、
− 管中の電流を制御し、リードアウトワイヤによって接触端子に接続される安定器回路と、
− 放電管構成を少なくとも部分的に囲む容積の大きい部分と、安定器回路を少なくとも部分的に囲む伸長部とを含む外側封体とを具備し、
− 伸長部が、ランプの口金に外側封体を固定するためのネック部を有し、
− 口金がバヨネット型であり、口金シェルを有し、口金シェルが、外側封体に口金を固定するための受け部を有し、
− 口金シェルの受け部が雌ねじを含み、伸長部のネック部が口金シェルの受け部の雌ねじに嵌合する雄ねじを含み、口金が、雌ねじおよび雄ねじによって形成されたねじ接合部を使って外側封体に固定される。
【0011】
本発明の別の例示的実施形態では、ランプは、
− 光源と、
− 光源の電流を制御し、リードアウトワイヤによって接触端子に接続される制御装置と、
− 光源を少なくとも部分的に囲む実質的に球状の部分と、制御装置を少なくとも部分的に囲む伸長部とを含む外側封体とを具備し、
− 伸長部が、口金に固定するためのネック部を有し、
− 口金がバヨネット型であり、ネック部用の受け部をもつ口金シェルを有し、
− 口金が、それぞれネック部および受け部のねじによって形成されたねじ接合部を使って外側封体に固定される。
【0012】
本発明の別の態様の例示的実施形態では、コンパクトな蛍光ランプを製造する方法が提案される。この方法は、
− 放電管構成を少なくとも部分的に囲む実質的に球状の部分と、放電管構成の電流を制御するための安定器回路を少なくとも部分的に囲む伸長部とを含む外側封体を設けるステップであって、安定器回路は接触端子に接続するためのリードアウトワイヤを有し、伸長部は雄ねじを含むネック部を有するステップと、
− 口金シェルを有するバヨネット型の口金を設けるステップであって、口金シェルが雌ねじをもつ受け部を含むステップと、
− 口金の底部分のそれぞれの孔にリードアウトワイヤの端部を挿入するステップと、
− ねじ込むことによって外側封体に口金を固定し、それによって、雌ねじおよび雄ねじでねじ接合部を生成するステップと、
− リードアウトワイヤの端部に接触端子を形成するステップと
を含む。
【0013】
開示するCFL、ランプ、および方法は、口金と外側封体との間の堅固で安全な固定を可能にする。バヨネット型口金をランプに固定するのに接着剤および熱処理を必要とせず、それによって、より簡単でより安価な設計および組立てプロセスを達成することができる。このランプのさらなる利点は、バヨネット型電球形状の白熱ランプと完全な機械的および電気的互換性があり、それによりこのランプは効率的な交換ランプとなることである。提案するランプは、外側封体による環境負荷に対して一定レベルの保護を提供する。
【0014】
次に、本発明は同封の図を参照しながら詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】その口金が部分的に断面図である、低圧放電ランプの好ましい実施形態の概略図である。
【図2】断面図の外側封体をもつ図1に示したランプの概略図である。
【図3】部分的に断面図である、ランプの口金部分の概略図である。
【図4】ロック手段をもつランプの口金部分の概略図である。
【図5】図4の面A−Aに沿って見た拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
最初に、図1および2を参照すると、低圧放電ランプ1が示されている。ランプは、外側封体2が放電管構成5および安定器回路7を囲んでいるCFLが好ましい。安定器回路7は好ましくはプリント回路基板に取り付けられる。放電管構成5および安定器回路7を備えた外側封体2は、例えば米国特許第7,459,856B1号に開示されているように製造することができる。外側封体2は、放電管構成5を囲む(好ましくは球状の)容積の大きい部分3と、安定器回路を囲み、バヨネット型口金6に接続するためのネック部8をもつ伸長部4とを有する。ネック部8はバヨネット型口金6に接続するための雄ねじ9を備えている。
【0017】
放電管構成5は単一の放電管または複数の伸長された放電管を含むことができる。放電管はガラスで製作され、放電ガスで満たされた放電容積部を囲み、管の内側表面上に配置された蛍光性燐光体被覆を有する。管の端部は気密に封止される。管は連続的なアーク経路を形成し、その端部に電極およびその電極に接続されたリードインワイヤ10が配置される。放電管構成のリードインワイヤ10は、放電管の電流を制御するための安定器回路7に接続される。安定器回路7は、ランプ口金6の接触端子15に接続されるリードアウトワイヤ11を介して関連する供給源にさらに接続される。リードアウトワイヤ11は互いに分離され、ランプを関連する供給源にソケットを介して接続するための口金6に導かれる。ランプ口金6はソケットに適合するように構成され、そのソケットはランプで通常使用される任意の従来のバヨネット型とすることができる。
【0018】
図示の実施形態において、コンパクトな蛍光ランプは、実質的に直線の端部区間と、端部区間の間の中間部分とを備えた単一の管の放電管構成5を含む。端部区間は管構成の一方の端部にあり、互いに実質的に平行であり、中間部分はランプの主軸の周りに巻かれたコイル形状を有する。
【0019】
代替として、放電管構成はランプの主軸と実質的に平行な長手軸をもつ直線の管部材で構成することができ、隣接する管部材は互いに直列に接続されて連続的なアーク経路を形成する。可能な構成には、所要の出力光度に応じて2個、4個、または6個の個別放電管部材をもつ形状を含むことができる。放電管構成は、実質的に同じ長さのU字形に曲げられた2個の個別の伸長された放電管部材を含むこともでき、これらの放電管部材は、連続的なアーク経路を形成するようにブリッジによって相互接続される。可能な構成には、所要の出力光度に応じてU字形に曲げられた1個または3個の個別の放電管をもつ形状を含むこともできる。U字形放電管部材は、放電管構成の長さを画定する実質的に平行な直線区間と、曲線状中間区間とを含むことができる。
【0020】
各放電管は放電ガスで満たされた放電容積部を囲んでいる。図示の実施形態では、それらは円柱状であるが、他の好適な断面を同様に選択することができる。一般に、放電管はガラスで製作されるが、他の好適な材料も考えられる。放電管の壁厚は、主として製造の観点から、さらに全長に沿って放電管内における均一な放電を保証するために実質的に一定であることが好ましい。
【0021】
可視光を供給するために、放電管の内側表面は蛍光性燐光体層で覆われる。この燐光体層は封止された放電容積部内にある。そのような燐光体層の組成はそれ自体既知である。この燐光体層はUV放射を可視光に変換する。燐光体層は封止される前に、放電管の内側表面に塗布される。
【0022】
放電管構成5と安定器回路7のプリント回路基板とは外側封体2内に保持され、ランプの主軸に実質的に垂直な平面の方向に向いている保持および保護用シールド16によって互いに対して保持される。保持および保護用シールド16は、放電管構成5と安定器回路7のプリント回路基板とを受け取って固定する部分を含み、機械的振動および衝撃に対して十分な保護を与える。
【0023】
外側封体2は好ましくはガラスで製作され、それにより非常に長い寿命の間、優れた透明度が保証される。当然、他の好適な材料も考えられる。優れた透明度の材料は通常非常に硬質で脆弱であり、その材料に口金を固定するのに従来の機械的な方法を使用することができない。好ましくは安定器回路である電子制御装置のために、高温接着処理を必要とする従来の接着剤を使用することができない。
【0024】
口金6はバヨネット型であり、2つの部分、すなわち
− 2つのサイドピンを備えた実質的に円柱状の下部部分と、
− 外側封体2のネック部8に嵌合するねじ切り上部部分と
を含む。
【0025】
図3に示した好ましい実施形態では、口金6は口金シェル12を有し、外側封体2に口金6を固定するための受け部13を有する。口金シェル12の受け部13は、ネック部8の雄ねじ9の相手方である雌ねじ14を含む。それによって、口金6は雌ねじ14および雄ねじ9によって形成されたねじ接合部を使って外側封体2に固定される。
【0026】
好ましくはガラス(例えば、ビトリット(vitrite))またはプラスチックで製作された絶縁体部分17を口金6はさらに有する。ガラス絶縁体部分7は好ましくは口金シェル12中にキャスティングによって形成され、一方、プラスチック絶縁体部分7は別個に形成し、その後口金シェル内に挿入することができる。絶縁体部分7は、接触端子15の間に、および接触端子15と口金シェル12との間に電気的絶縁を与える。リードアウトワイヤ11は半田付けによって接触端子15に接続され、それによって生成された半田付けパッドが好ましくは接触端子15を形成する。
【0027】
ランプ1の別の好ましい実施形態では、図4および5に示されるように、ねじ抜けに抗してねじ接合部をロックするためにロック手段が設けられる。ロック手段は、好ましくは、外側封体2に形成された凹部20と、凹部に嵌合する突起21とを含む。図示の凹部20は円柱面を有するが、任意の好適な形態を使用することができる。突起21は、好ましくは、口金シェル12の材料の折込みとして口金シェル12のねじ切り受け部13に形成される。折込みは、口金シェル12の受け部13と一体化されている曲げ縁部22と、口金シェル12の受け部13を切り込むことによって形成された切込み縁部23とを有することができる。好ましくは、折込みはねじ込みのステップの前に生成され、完全にねじ込まれた状態で凹部20と一致するように位置決めされる。所定の位置にねじ込まれたとき、折込みのクランプ効果によってクランプ接合部が生成される。この位置から口金をわずかに締め込むことによって、クランプ接合部は固く締まり、それにより非常に固いロックおよび固定がもたらされる。
【0028】
代替として、突起21は、凹部20と口金シェル12の対応する壁との間に導入され、その壁に半田付けされた半田付け材料で形成することができる。
【0029】
コンパクトな蛍光ランプ1を製造する好ましい方法では、以下のステップが行われる。放電管構成5を少なくとも部分的に囲む実質的に球状の部分3と、安定器回路7を少なくとも部分的に囲む伸長部4とを含む好ましくは電球形状の外側封体2が設けられる。安定器回路7は関連する供給源用の口金6の接触端子15に接続するためのリードアウトワイヤ11を有し、伸長部4は雄ねじ9を含むネック部8を有する。次のステップで、接触端子を有し、口金シェルを有するバヨネット型の口金が設けられる。口金シェルは雌ねじをもつ受け部を含む。リードアウトワイヤ11はねじ込む方向と反対方向に一緒により合わされ、リードアウトワイヤ11の端部は口金6の底部分(絶縁体部分17である)のそれぞれの孔に挿入される。その後、口金6はねじ込むことによって外側封体2に固定され、それによって、雌ねじ14および雄ねじ9でねじ接合部が生成される。最終的に、リードアウトワイヤ11は孔の金属内側ライニングに半田付けされ、それによって、接触端子15が半田付けパッドとして生成される。代替として、半田付けするステップはねじ込むステップの前に行うことができる。
【0030】
この方法の別の好ましい実施形態では、ねじ抜けに抗してねじ接合部をロックするロック手段が形成される。このために、電球形状の外側封体は好ましくはその外部表面に凹部20を備え、突起21が口金シェル12のねじ切り受け部13に形成され、突起21は外側封体2および口金6が共にねじ込まれた位置で凹部20に嵌合する。
【0031】
好ましくは、突起21は、受け部13に切込みを入れ、切込みの一方の側で受け部13の材料を折り込むことによって口金シェル12の材料の折込みとして形成される。代替として、突起21は上述のように半田付け材料で製作することができる。
【0032】
本発明が図面を参照しながら開示されたが、本発明は図示および開示された実施形態に限定されず、他の要素、改良、および変更も本発明の範囲内であることが当業者には明らかであろう。例えば、いくつかの他の形態の封体、放電管、およびバヨネット型口金が本発明の目的のために適用可能であることは明らかである。例えば、封体は球体形またはT字形を有することができる。ランプ内の放電管部材の数および形態もランプのサイズまたは所望の出力に応じて変えることができる。電源への電気接続を行うために使用されるバヨネット型口金シェルも任意の標準または非標準の型から選択することができる。
【0033】
最良の形態を含む本説明は、本発明を開示し、さらにいかなる当業者も本発明を実施および使用することができるようにするために例を使用している。本発明の特許の範囲は特許請求の範囲によって規定され、当業者なら思いつく他の例を含むことができる。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字どおりの意味と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文字どおりの意味と実質的に差がない均等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあるものである。
【符号の説明】
【0034】
1 低圧放電ランプ、蛍光ランプ
2 外側封体
3 容積の大きい部分
4 伸長部
5 放電管構成
6 バヨネット型口金、ランプ口金
7 安定器回路、
8 ネック部
9 雄ねじ
10 リードインワイヤ
11 リードアウトワイヤ
12 口金シェル
13 受け部
14 雌ねじ
15 接触端子
16 保持および保護用シールド
17 絶縁体部分
20 凹部
21 突起
22 曲げ縁部
23 切込み縁部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
放電ガスで満たされた放電容積部を囲む少なくとも1つの放電管で形成され、前記管の内側表面上に配置された蛍光被覆を有する放電管構成(5)であって、前記管が、連続的なアーク経路を形成し、前記アーク経路の各端部に配置された電極をさらに備えている、放電管構成(5)と、
前記管中の電流を制御し、リードアウトワイヤ(11)によって接触端子(15)に接続される安定器回路(7)と、
前記放電管構成(5)を少なくとも部分的に囲む容積の大きい部分(3)と、前記安定器回路(7)を少なくとも部分的に囲む伸長部(4)とを含む外側封体(2)とを具備し、
前記伸長部(4)が、前記ランプ(1)の口金(6)に前記外側封体(2)を固定するためのネック部(8)を有し、
前記口金(6)がバヨネット型であり、口金シェル(12)を有し、前記口金シェル(12)が、前記外側封体(2)に前記口金(6)を固定するための受け部(13)を有し、
前記受け部(13)が雌ねじ(14)を含み、前記伸長部(4)の前記ネック部(8)が前記口金シェル(12)の前記受け部(13)の前記雌ねじ(14)に嵌合する雄ねじ(9)を含み、前記口金(6)が、前記雌ねじ(14)および前記雄ねじ(9)によって形成されたねじ接合部を使って前記外側封体(2)に固定される、コンパクトな蛍光ランプ(1)。
【請求項2】
前記外側封体(2)が電球形状であり、前記容積の大きい部分(3)が実質的に球状である、請求項1記載のコンパクトな蛍光ランプ。
【請求項3】
前記外側封体(2)がガラスで製作される、請求項1または2記載のコンパクトな蛍光ランプ。
【請求項4】
ロック手段が、ねじ抜けに抗して前記ねじ接合部をロックするために設けられる、請求項1乃至3のいずれか1項記載のコンパクトな蛍光ランプ。
【請求項5】
前記ロック手段が、前記外側封体(2)に形成された凹部(20)と、前記凹部(20)に嵌合する突起(21)とを含み、前記突起(21)が前記口金シェル(12)の前記ねじ切り受け部(13)に形成される、請求項4記載のコンパクトな蛍光ランプ。
【請求項6】
前記突起(21)が前記口金シェル(12)の材料の折込みとして形成され、前記折込みが、前記口金シェル(12)の前記受け部(13)と一体化されている曲げ縁部(22)と、前記口金シェル(12)の前記受け部(13)を切り込むことによって形成された切込み縁部(23)とを有する、請求項5記載のコンパクトな蛍光ランプ。
【請求項7】
光源と、
前記光源の電流を制御し、リードアウトワイヤ(11)によって接触端子(15)に接続される制御装置と、
前記光源を少なくとも部分的に囲む実質的に球状の部分(3)と、前記制御装置を囲む伸長部(4)とを含む外側封体(2)とを具備し、
前記伸長部(4)が、口金(6)に固定するためのネック部(8)を有し、
前記口金(6)がバヨネット型であり、前記ネック部(8)用の受け部(13)をもつ口金シェル(12)を有し、
前記口金(6)が、それぞれ前記ネック部(8)および前記受け部(13)のねじによって形成されたねじ接合部を使って前記外側封体(2)に固定される、ランプ(1)。
【請求項8】
前記受け部(13)が雌ねじ(14)を含み、前記ネック部(8)が前記受け部(13)の前記雌ねじ(14)に嵌合する雄ねじ(9)を含む、請求項7記載のランプ。
【請求項9】
コンパクトな蛍光ランプ(1)を製造する方法において、
放電管構成(5)を少なくとも部分的に囲む実質的に球状の部分(3)と、放電管構成(5)の電流を制御するための安定器回路(7)を少なくとも部分的に囲む伸長部(4)とを含む外側封体(2)を設けるステップであって、前記安定器回路(7)が接触端子(15)に接続するためのリードアウトワイヤ(11)を有し、前記伸長部(4)が雄ねじ(9)を含むネック部(8)を有するステッップと、
口金シェル(12)を有するバヨネット型の口金(6)を設けるステップであって、前記口金シェル(12)が雌ねじ(14)をもつ受け部(13)を含むステップと、
前記口金(6)の底部分のそれぞれの孔に前記リードアウトワイヤ(11)の端部を挿入するステップと、
ねじ込むことによって前記外側封体(2)に前記口金(6)を固定し、それによって、前記雌ねじ(14)および前記雄ねじ(9)でねじ接合部を生成するステップと、
前記リードアウトワイヤ(11)の端部に前記接触端子(15)を形成するステップと
を含む方法。
【請求項10】
ねじ抜けに抗して前記ねじ接合部をロックするロック手段が、
前記外側封体(2)の外部表面上に凹部(20)を設けるステップと、
前記口金シェル(12)の前記ねじ切り受け部(13)に前記突起(21)を形成するステップであって、前記突起(21)は、前記外側封体(2)および前記口金(6)が共にねじ込まれた位置で前記凹部(20)に嵌合するステップと
によって形成される、請求項9記載の方法。
【請求項11】
前記突起(21)が、前記受け部(13)に切込みを入れ、前記切込みの一方の側で前記受け部(13)の材料を折り込むことによって前記口金シェル(12)の材料の折込みとして形成される、請求項10記載の方法。
【請求項12】
前記挿入のステップの前に、前記リードアウトワイヤ(11)が前記ねじ込む方向と反対方向に一緒により合わされる、請求項9乃至11のいずれか1項記載の方法。

【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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【公開番号】特開2010−205727(P2010−205727A)
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−39501(P2010−39501)
【出願日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【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)】