放電ランプ用電極構造体及び放電ランプ
【課題】封着ピンとリード線との接続部分の強度を強くした放電ランプ用電極構造体及び放電ランプを提供する。
【解決手段】本発明は、ガラスランプ管３の少なくとも一端部の内部に設置される電極４と、電極におけるランプ管端側の端部にその一端が接続され、ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着させる封着ピン５と、封着ピンの他端に溶接されたリード線６とで成る放電ランプ用電極構造体２において、リード線は、封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線６Ａと封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層６Ｂとの二重構造を持ち、当該芯線の端部を主に封着ピンの端部に溶接したことを特徴とする。
【解決手段】本発明は、ガラスランプ管３の少なくとも一端部の内部に設置される電極４と、電極におけるランプ管端側の端部にその一端が接続され、ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着させる封着ピン５と、封着ピンの他端に溶接されたリード線６とで成る放電ランプ用電極構造体２において、リード線は、封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線６Ａと封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層６Ｂとの二重構造を持ち、当該芯線の端部を主に封着ピンの端部に溶接したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプ用電極構造体及びそれをガラスランプ管の端部に封着した放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷陰極放電ランプ１００は、図６に示す構造であり、また、それに封着される電極構造体１１０は図７に示す構造であった。すなわち、ガラスランプ管１０１の両端それぞれの内部に電極１０２を設置し、各電極１０２におけるランプ管端部に封着ピン１０３の一端を溶接して接続し、この封着ピン１０３をランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着し、封着ピン１０３の外部端にリード線１０４を溶接して接続していた。そして、ガラスランプ管１の内部の放電空間には希ガスと水銀との放電媒体１０５を封入し、またガラスランプ管１０１の内周面に蛍光体層１０６を形成している。
【０００３】
このような構造の従来の冷陰極放電ランプ１００に封着される電極構造体１１０では、封着ピン１０３にはガラスランプ管１０１の熱膨張率に近い熱膨張率を持つＭｏ，Ｗの合金を用いているが、この合金材料は高価であるために、リード線１０４にも同じ材料を使用することはできず、リード線１０４にはＦｅ、Ｎｉの合金の芯線１０４ＡをＣｕ製の被覆層１０４Ｂで被覆した二重構造のものを用いていた。そして、二重構造のリード線１０４の端部を封着ピン１０３の外部露出端部に溶接することで接続していた。１０４Ｃは溶接部を示している。
【０００４】
このような構造の電極構造体を封着した冷陰極放電ランプにあっては、リード線１０４の芯線１０４Ａの部分だけではなくて被覆層１０４Ｂの部分も区別なく封着線１０３の端部に溶接していたため、リード線１０４の芯線１０４Ａの部分と被覆層１０４Ｂの部分とが互いに拡散された状態で封着ピン１０３の端部に溶接された状態となっていた。
【０００５】
ところが、被覆層１０４Ｂの材料であるＣｕの熱膨張率が芯線１０４Ａの材料のものと大きく異なるため、当該冷陰極放電ランプ１００を点灯させて使用すると、熱膨張率の大きな違いに起因して、封着ピン１０３と被覆層１０４Ｂとの接触部から溶接部１０４Ｃの全体に亀裂が発生し、十分な溶接強度を得られない問題点があった。
【特許文献１】特開２００５−３２７５５９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４０１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、封着ピンとリード線との接続部分の強度を強くした放電ランプ用電極構造体及び放電ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ガラスランプ管の少なくとも一端部の内部に設置される電極と、前記電極におけるランプ管端側の端部にその一端が接続され、前記ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着させる封着ピンと、前記封着ピンの他端に溶接されたリード線とで成る放電ランプ用電極構造体において、前記リード線は、前記封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と前記封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造を持ち、当該芯線の端部を主に前記封着ピンの端部に溶接した放電ランプ用電極構造体を特徴とする。
【０００８】
また本発明は、ガラスランプ管の少なくとも一端の内部に電極を設置し、前記電極におけるランプ管端側の端部に一端が接続された封着ピンを、前記ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着し、前記封着ピンの外部に露出した他端にリード線を接続した構造の放電ランプにおいて、前記リード線は、前記封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と前記封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造であり、前記封着ピンとリード線との接続部においては、前記リード線の芯線部分を主に前記封着ピンの端部に溶接した放電ランプを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の放電ランプ用電極構造体及び放電ランプによれば、リード線を封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造にして、封着ピンとリード線との接続部においてリード線の芯線部分を主に封着ピンの端部に溶接しているので、放電ランプ点灯により電極構造体が温度上昇しても、熱膨張率の差によって封着ピントとリード線との間に接続部分に亀裂が入る恐れがほとんどなくなり、封着ピンとリード線との接続部分の強度を強くでき、放電ランプの長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の冷陰極放電ランプ１を示し、図２はその両端部に封着した放電ランプ用電極構造体２を示している。
【００１１】
本実施の形態の冷陰極放電ランプ１は、ガラスランプ管３の両端それぞれの内部に電極４を設置し、各電極４におけるランプ管端部に封着ピン５の一端を溶接して接続し、この封着ピン５をランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着し、さらに、封着ピン５の外部端にリード線６の一端を溶接して接続している。そして、ガラスランプ管３の内部の放電空間には希ガスと水銀との放電媒体７を封入し、またガラスランプ管３の内周面に蛍光体層８を形成している。
【００１２】
上記構造の冷陰極放電ランプ１に封着される電極構造体２では、電極４の材料にはＮｂを用い、封着ピン５の材料にはガラスランプ管３の熱膨張率に近い熱膨張率を持つＭｏ，Ｗの合金を用い、両者の接続部を溶接している。また、封着ピン５とリード線６との間も溶接している。リード線６は、従来と同様にＦｅ，Ｎｉの合金の芯線６ＡをＣｕ製の被覆層６Ｂで被覆した二重構造である。そして、二重構造のリード線６の端部を封着ピン５の外部露出端部に溶接している。６０はその溶接部を示している。
【００１３】
このリード線６と封着ピン５との溶接には、リード線６の端部において被覆層６Ｂを除去し、芯線６Ａだけを剥き出し、剥き出された芯線６Ａの端部を封着ピン５の端部に溶接する方法をとっている。これにより、図２に詳しく示したように、溶接部６０では、主に芯線６Ａの材料であるＦｅ，Ｎｉの合金を含む芯線材料部６０Ａが封着ピン５の端部に溶着し、リード線６の被覆層６Ｂの材料であるＣｕを含む被覆材料部６０Ｂはその溶接部６０の表面に薄く存在する構造となり、芯線材料中に拡散する比率は低い。
【００１４】
このような構造の電極構造体２では、リード線６の芯線６Ａの部分が主に封着ピン５の端部に溶着し強度を受け持つことになる。したがって、本実施の形態の電極構造体２及びそれを封着した冷陰極放電ランプ１では、封着ピン５の材料であるＷ，Ｍｏの合金の熱膨張率に近い材料の芯線６Ａの材料であるＦｅ，Ｎｉ合金製の芯線材料部６０Ａが主に封着ピン５の端部に溶着していて被覆層材料がほとんど拡散していないので、当該冷陰極放電ランプ１を長時間点灯させることで電極構造体２の部分が高温度に上昇しても、熱膨張率の違いに起因して封着ピン５とリード線６との溶接部６０に亀裂が発生しにくく、十分な溶接強度が得られ、冷陰極放電ランプ１が長寿命化する。
【００１５】
尚、溶接部６０における被覆材料部６０Ｂから芯線材料部６０Ａの拡散許容度は、溶融していない部分に対して５０％以下であることが好ましい。また、リード線６における芯線金属材料の線膨張率は１０．０（×１０−６／Ｋ）以下、被覆層金属材料の線膨張率は１２．０（×１０−６／Ｋ）であることが好ましい。
【実施例】
【００１６】
本発明の実施例の放電ランプ用電極構造体として、リード線６に図３の表１の特性の芯線６Ａと被覆層６Ｂで成る二重構造のものを使用して、上記実施の形態のようにリード線６の端部において被覆層６Ｂを除去し、芯線６Ａだけを剥き出し、剥き出された芯線６Ａの端部を封着ピン５の端部に溶接したものを作製した。そして、この実施例の放電ランプ用電極構造体と、図７に従来例として示した比較例の放電ランプ用電極構造体について、引張り荷重試験を行った。
【００１７】
引張り荷重試験の結果は図４のグラフに示し、同じ引張り強度による溶接外れの発生数の計数結果は図５の表２に示してある。これらの試験結果により、本発明の実施例の電極構造体では溶接部６０の引張り強度が向上し、また溶着の安定性も向上していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の１つの実施の形態の冷陰極放電ランプの断面図。
【図２】上記実施の形態の冷陰極放電ランプにおいてガラス管の端部に封着した放電ランプ用電極構造体の拡大断面図。
【図３】本発明の実施例のリード線の組成と線膨張率の表１。
【図４】本発明の放電ランプ用電極構造体の実施例と比較例との引張り荷重試験の結果を示すグラフ。
【図５】本発明放電ランプ用電極構造体の実施例と比較例との引張り強度試験の結果を示す表２。
【図６】従来例の冷陰極放電ランプの断面図。
【図７】従来例の放電ランプ用電極構造体の拡大断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１ 冷陰極放電ランプ
２ 放電ランプ用電極構造体
３ ガラスランプ管
４ 電極
５ 封着ピン
６ リード線
６Ａ 芯線
６Ｂ 被覆層
６０ 溶接部
６０Ａ 芯線材料部
６０Ｂ 被覆材料部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプ用電極構造体及びそれをガラスランプ管の端部に封着した放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷陰極放電ランプ１００は、図６に示す構造であり、また、それに封着される電極構造体１１０は図７に示す構造であった。すなわち、ガラスランプ管１０１の両端それぞれの内部に電極１０２を設置し、各電極１０２におけるランプ管端部に封着ピン１０３の一端を溶接して接続し、この封着ピン１０３をランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着し、封着ピン１０３の外部端にリード線１０４を溶接して接続していた。そして、ガラスランプ管１の内部の放電空間には希ガスと水銀との放電媒体１０５を封入し、またガラスランプ管１０１の内周面に蛍光体層１０６を形成している。
【０００３】
このような構造の従来の冷陰極放電ランプ１００に封着される電極構造体１１０では、封着ピン１０３にはガラスランプ管１０１の熱膨張率に近い熱膨張率を持つＭｏ，Ｗの合金を用いているが、この合金材料は高価であるために、リード線１０４にも同じ材料を使用することはできず、リード線１０４にはＦｅ、Ｎｉの合金の芯線１０４ＡをＣｕ製の被覆層１０４Ｂで被覆した二重構造のものを用いていた。そして、二重構造のリード線１０４の端部を封着ピン１０３の外部露出端部に溶接することで接続していた。１０４Ｃは溶接部を示している。
【０００４】
このような構造の電極構造体を封着した冷陰極放電ランプにあっては、リード線１０４の芯線１０４Ａの部分だけではなくて被覆層１０４Ｂの部分も区別なく封着線１０３の端部に溶接していたため、リード線１０４の芯線１０４Ａの部分と被覆層１０４Ｂの部分とが互いに拡散された状態で封着ピン１０３の端部に溶接された状態となっていた。
【０００５】
ところが、被覆層１０４Ｂの材料であるＣｕの熱膨張率が芯線１０４Ａの材料のものと大きく異なるため、当該冷陰極放電ランプ１００を点灯させて使用すると、熱膨張率の大きな違いに起因して、封着ピン１０３と被覆層１０４Ｂとの接触部から溶接部１０４Ｃの全体に亀裂が発生し、十分な溶接強度を得られない問題点があった。
【特許文献１】特開２００５−３２７５５９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４０１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、封着ピンとリード線との接続部分の強度を強くした放電ランプ用電極構造体及び放電ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ガラスランプ管の少なくとも一端部の内部に設置される電極と、前記電極におけるランプ管端側の端部にその一端が接続され、前記ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着させる封着ピンと、前記封着ピンの他端に溶接されたリード線とで成る放電ランプ用電極構造体において、前記リード線は、前記封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と前記封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造を持ち、当該芯線の端部を主に前記封着ピンの端部に溶接した放電ランプ用電極構造体を特徴とする。
【０００８】
また本発明は、ガラスランプ管の少なくとも一端の内部に電極を設置し、前記電極におけるランプ管端側の端部に一端が接続された封着ピンを、前記ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着し、前記封着ピンの外部に露出した他端にリード線を接続した構造の放電ランプにおいて、前記リード線は、前記封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と前記封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造であり、前記封着ピンとリード線との接続部においては、前記リード線の芯線部分を主に前記封着ピンの端部に溶接した放電ランプを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の放電ランプ用電極構造体及び放電ランプによれば、リード線を封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造にして、封着ピンとリード線との接続部においてリード線の芯線部分を主に封着ピンの端部に溶接しているので、放電ランプ点灯により電極構造体が温度上昇しても、熱膨張率の差によって封着ピントとリード線との間に接続部分に亀裂が入る恐れがほとんどなくなり、封着ピンとリード線との接続部分の強度を強くでき、放電ランプの長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の冷陰極放電ランプ１を示し、図２はその両端部に封着した放電ランプ用電極構造体２を示している。
【００１１】
本実施の形態の冷陰極放電ランプ１は、ガラスランプ管３の両端それぞれの内部に電極４を設置し、各電極４におけるランプ管端部に封着ピン５の一端を溶接して接続し、この封着ピン５をランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着し、さらに、封着ピン５の外部端にリード線６の一端を溶接して接続している。そして、ガラスランプ管３の内部の放電空間には希ガスと水銀との放電媒体７を封入し、またガラスランプ管３の内周面に蛍光体層８を形成している。
【００１２】
上記構造の冷陰極放電ランプ１に封着される電極構造体２では、電極４の材料にはＮｂを用い、封着ピン５の材料にはガラスランプ管３の熱膨張率に近い熱膨張率を持つＭｏ，Ｗの合金を用い、両者の接続部を溶接している。また、封着ピン５とリード線６との間も溶接している。リード線６は、従来と同様にＦｅ，Ｎｉの合金の芯線６ＡをＣｕ製の被覆層６Ｂで被覆した二重構造である。そして、二重構造のリード線６の端部を封着ピン５の外部露出端部に溶接している。６０はその溶接部を示している。
【００１３】
このリード線６と封着ピン５との溶接には、リード線６の端部において被覆層６Ｂを除去し、芯線６Ａだけを剥き出し、剥き出された芯線６Ａの端部を封着ピン５の端部に溶接する方法をとっている。これにより、図２に詳しく示したように、溶接部６０では、主に芯線６Ａの材料であるＦｅ，Ｎｉの合金を含む芯線材料部６０Ａが封着ピン５の端部に溶着し、リード線６の被覆層６Ｂの材料であるＣｕを含む被覆材料部６０Ｂはその溶接部６０の表面に薄く存在する構造となり、芯線材料中に拡散する比率は低い。
【００１４】
このような構造の電極構造体２では、リード線６の芯線６Ａの部分が主に封着ピン５の端部に溶着し強度を受け持つことになる。したがって、本実施の形態の電極構造体２及びそれを封着した冷陰極放電ランプ１では、封着ピン５の材料であるＷ，Ｍｏの合金の熱膨張率に近い材料の芯線６Ａの材料であるＦｅ，Ｎｉ合金製の芯線材料部６０Ａが主に封着ピン５の端部に溶着していて被覆層材料がほとんど拡散していないので、当該冷陰極放電ランプ１を長時間点灯させることで電極構造体２の部分が高温度に上昇しても、熱膨張率の違いに起因して封着ピン５とリード線６との溶接部６０に亀裂が発生しにくく、十分な溶接強度が得られ、冷陰極放電ランプ１が長寿命化する。
【００１５】
尚、溶接部６０における被覆材料部６０Ｂから芯線材料部６０Ａの拡散許容度は、溶融していない部分に対して５０％以下であることが好ましい。また、リード線６における芯線金属材料の線膨張率は１０．０（×１０−６／Ｋ）以下、被覆層金属材料の線膨張率は１２．０（×１０−６／Ｋ）であることが好ましい。
【実施例】
【００１６】
本発明の実施例の放電ランプ用電極構造体として、リード線６に図３の表１の特性の芯線６Ａと被覆層６Ｂで成る二重構造のものを使用して、上記実施の形態のようにリード線６の端部において被覆層６Ｂを除去し、芯線６Ａだけを剥き出し、剥き出された芯線６Ａの端部を封着ピン５の端部に溶接したものを作製した。そして、この実施例の放電ランプ用電極構造体と、図７に従来例として示した比較例の放電ランプ用電極構造体について、引張り荷重試験を行った。
【００１７】
引張り荷重試験の結果は図４のグラフに示し、同じ引張り強度による溶接外れの発生数の計数結果は図５の表２に示してある。これらの試験結果により、本発明の実施例の電極構造体では溶接部６０の引張り強度が向上し、また溶着の安定性も向上していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の１つの実施の形態の冷陰極放電ランプの断面図。
【図２】上記実施の形態の冷陰極放電ランプにおいてガラス管の端部に封着した放電ランプ用電極構造体の拡大断面図。
【図３】本発明の実施例のリード線の組成と線膨張率の表１。
【図４】本発明の放電ランプ用電極構造体の実施例と比較例との引張り荷重試験の結果を示すグラフ。
【図５】本発明放電ランプ用電極構造体の実施例と比較例との引張り強度試験の結果を示す表２。
【図６】従来例の冷陰極放電ランプの断面図。
【図７】従来例の放電ランプ用電極構造体の拡大断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１ 冷陰極放電ランプ
２ 放電ランプ用電極構造体
３ ガラスランプ管
４ 電極
５ 封着ピン
６ リード線
６Ａ 芯線
６Ｂ 被覆層
６０ 溶接部
６０Ａ 芯線材料部
６０Ｂ 被覆材料部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスランプ管（本請求項の構成要素ではない）の少なくとも一端部の内部に設置される電極と、前記電極におけるランプ管端側の端部にその一端が接続され、前記ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着させる封着ピンと、前記封着ピンの他端に溶接されたリード線とで成る放電ランプ用電極構造体において、
前記リード線は、前記封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と前記封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造を持ち、当該芯線の端部を主に前記封着ピンの端部に溶接したことを特徴とする放電ランプ用電極構造体。
【請求項２】
ガラスランプ管の少なくとも一端の内部に電極を設置し、前記電極におけるランプ管端側の端部に一端が接続された封着ピンを、前記ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着し、前記封着ピンの外部に露出した他端にリード線を接続した構造の放電ランプにおいて、
前記リード線は、前記封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と前記封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造であり、
前記封着ピンとリード線との接続部においては、前記リード線の芯線部分を主に前記封着ピンの端部に溶接したことを特徴とする放電ランプ。
【請求項１】
ガラスランプ管（本請求項の構成要素ではない）の少なくとも一端部の内部に設置される電極と、前記電極におけるランプ管端側の端部にその一端が接続され、前記ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着させる封着ピンと、前記封着ピンの他端に溶接されたリード線とで成る放電ランプ用電極構造体において、
前記リード線は、前記封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と前記封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造を持ち、当該芯線の端部を主に前記封着ピンの端部に溶接したことを特徴とする放電ランプ用電極構造体。
【請求項２】
ガラスランプ管の少なくとも一端の内部に電極を設置し、前記電極におけるランプ管端側の端部に一端が接続された封着ピンを、前記ランプ管端部を内外に貫通させ、かつ、当該ランプ管端部に気密に封着し、前記封着ピンの外部に露出した他端にリード線を接続した構造の放電ランプにおいて、
前記リード線は、前記封着ピンと熱膨張率が近い材料の芯線と前記封着ピンと熱膨張率が近くない材料の被覆層との二重構造であり、
前記封着ピンとリード線との接続部においては、前記リード線の芯線部分を主に前記封着ピンの端部に溶接したことを特徴とする放電ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１３５３４９（Ｐ２００８−１３５３４９Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２２２９１（Ｐ２００６−３２２２９１）
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【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）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【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）】
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