蛍光ランプ装置
【目的】 外部リード線22の接続端子15に対する巻き付き力の維持を図り、接触抵抗の増加を防止する。
【構成】 口金３を有する外囲器38内に、蛍光ランプ21、点灯回路12を収容する。蛍光ランプ21は、ガラスバルブ25の端部から、フィラメント電極28と接続された外部リード線22を導出する。外部リード線22は、鉄製の芯線を有する。点灯回路12は、蛍光ランプ21の外部リード線22が巻き付け接続される接続端子15を有する。
【効果】 蛍光ランプ21の点灯時の熱にて接続端子15に巻き付けられている外部リード線22の鉄製の芯線が加熱されて硬化し、外部リード線22の接続端子15に対する巻き付き力の維持を図れる。
【構成】 口金３を有する外囲器38内に、蛍光ランプ21、点灯回路12を収容する。蛍光ランプ21は、ガラスバルブ25の端部から、フィラメント電極28と接続された外部リード線22を導出する。外部リード線22は、鉄製の芯線を有する。点灯回路12は、蛍光ランプ21の外部リード線22が巻き付け接続される接続端子15を有する。
【効果】 蛍光ランプ21の点灯時の熱にて接続端子15に巻き付けられている外部リード線22の鉄製の芯線が加熱されて硬化し、外部リード線22の接続端子15に対する巻き付き力の維持を図れる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蛍光ランプを使用する蛍光ランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】蛍光ランプ装置としては、Ｈ字型または鞍型に屈曲して１本の蛇行型の放電路を形成した蛍光ランプを使用する電球型がある。
【０００３】このような電球型の蛍光ランプ装置は、例えば特開平６−１３９９９７号公報に記載にされているように、口金を有する合成樹脂のカバーとこれに固着された透光性を有する合成樹脂にて形成されたグローブとをから外囲器が形成され、この外囲器内に蛍光ランプおよび点灯装置を保持したホルダが収容される。
【０００４】蛍光ランプは、気密な放電空間を形成するガラスバルブ、ガラスバルブの両端に封着された一対のフィラメント電極、ガラスバルブ内に封入された希ガス、ガラスバルブの内面に形成された蛍光体、各フィラメント電極と接続されてガラスバルブの端部から導出される銅線からなる外部リード線を有する。
【０００５】そして、蛍光ランプ装置の組立時に、蛍光ランプの外部リード線が点灯回路の接続端子に巻き付けられて電気的および機械的に接続される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の蛍光ランプ装置では、銅線からなる外部リード線を接続端子に巻き付けて電気的および機械的に接続しているが、蛍光ランプの点灯、消灯による高温化、常温化の温度サイクルによって、外部リード線の接続端子に対する巻き付き力が低下し、接触抵抗が増加する問題がある。
【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、外部リード線の接続端子に対する巻き付き力の維持を図り、接触抵抗の増加を防止できる蛍光ランプ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の蛍光ランプ装置は、口金を有するカバーと；カバーに取り付けられ、気密な放電空間を形成するガラスバルブ、ガラスバルブの両端に封着された一対のフィラメント電極、ガラスバルブ内に封入された希ガス、ガラスバルブの内面に形成された蛍光体、各フィラメント電極と接続されてガラスバルブの端部から導出された鉄製の芯線を有する外部リード線を備えた蛍光ランプと；蛍光ランプの外部リード線が巻き付け接続される接続端子を有し、外囲器の口金と蛍光ランプとの間に接続された点灯回路と；を具備しているものである。
【０００９】請求項２記載の蛍光ランプ装置は、請求項１記載の蛍光ランプ装置において、外部リード線の線径は０．１〜０．５ｍｍである。
【００１０】請求項３記載の蛍光ランプ装置は、請求項１または２記載の蛍光ランプ装置において、外部リード線は芯線に銅が被覆されているものである。
【００１１】請求項４記載の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置において、点灯装置は蛍光ランプを高周波点灯させるものである。
【００１２】請求項５記載の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置において、カバーにガラスバルブを収容する少なくとも一部が透光性を有するグローブが取り付けられ、このグローブとカバーによって実質的に密閉形の外囲器が形成されるものである。なお、実質的に密閉形とは通気孔を有している場合も含む。
【００１３】請求項６記載の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし５いずれか一記載の蛍光ランプ装置において、外囲器の単位容積あたりの入力電力が０．０２５Ｗ／ｃｍ3以上に設定されているものである。
【００１４】
【作用】請求項１記載の蛍光ランプ装置は、蛍光ランプの熱によって接続端子に巻き付けられている外部リード線の鉄製の芯線が加熱されて硬化し、外部リード線の接続端子に対する巻き付き力が維持される。
【００１５】請求項２記載の蛍光ランプ装置は、請求項１記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、外部リード線の線径を０．１〜０．５ｍｍとしても、所望の巻き付き力が得られる。
【００１６】請求項３記載の蛍光ランプ装置では、請求項１または２記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、芯線に銅が被覆された外部リード線を用いることにより、電気的導通性が向上する。
【００１７】請求項４記載の蛍光ランプ装置では、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、蛍光ランプを高周波点灯させると高温となり、外部リード線の巻き付き力が効果的に強くなる。
【００１８】請求項５記載の蛍光ランプ装置では、請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、実質的に密閉形の外囲器によって内部が高温となり、外部リード線の巻き付き力が効果的に強くなる。
【００１９】請求項６記載の蛍光ランプ装置では、請求項１ないし５いずれか一記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、外囲器の単位容積あたりの入力電力を０．０２５Ｗ／ｃｍ3 以上に設定することにより、外囲器内が、外部リード線の巻き付き力が効果的に強くなる温度に設定される。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の蛍光ランプ装置の実施例の構成を図面を参照して説明する。
【００２１】図１ないし図３には、第１の実施例として電球型の蛍光ランプ装置を示す。図１は電球型の蛍光ランプ装置の断面図、図２は電球型の蛍光ランプ装置の分解状態の斜視図、図３は一部の概略的な断面図である。
【００２２】図１において、１はカバーで、このカバー１はＰＢＴ樹脂などの耐熱性合成樹脂にて形成され、このカバー１の一端には円筒部２が一体に形成されており、この円筒部２にはエジソンタイプのＥ２６型などのようなねじ込み型の口金３が被着され、この口金３は接着剤またはかしめなどにより円筒部２に固定されている。
【００２３】また、カバー１の他端は仕切板４により閉塞され、この仕切板４はたとえばＰＢＴ樹脂のような耐熱性合成樹脂によって形成され、ほぼ円形の皿型をなしている。さらに、この仕切板４は、図２に示されるように、立上がり形状の側壁５の上端開口縁にフランジ部６が形成されており、このフランジ部６には周方向に離間して、たとえば４個の係止舌片７が形成されている。そして、これら係止舌片７は、フランジ部６に形成したスリット８により、このフランジ部６を周方向に分断するようにして形成されている。このため、これら係止舌片７は径方向へ弾性変形可能となっている。
【００２４】さらに、カバー１の内面にはこれら係止舌片７に対応し、これら係止舌片７を係止する係止突起９が一体に形成されている。すなわち、カバー１と仕切板４とを突き合わせると、係止舌片７が弾性変形して係止突起９を乗り越え、カバー１と仕切板４とを係止舌片７と係止突起９との係合により結合する。
【００２５】また、仕切板４のフランジ部６には固定爪11，11が形成されており、仕切板４の他の位置の底壁から他の固定爪11が立上がり形成されている。そして、これら固定爪11には、点灯回路としてのインバータ回路12のプリント回路基板13が係止されている。
【００２６】さらに、インバータ回路12は、カバー１にて覆われる空間内に位置して、仕切板４に取り付けられており、このインバータ回路12は、回路基板13にトランジスタインバータを用いた高周波点灯用の回路部品14を実装して構成されている。
【００２７】また、プリント回路基板13の一端部には、４本のピン状の接続端子15が突設されており、これら接続端子15は回路部品14に電気的に接続されているものであり、鞍型の蛍光ランプ21の外部リード線22が巻き付けられて電気的および機械的に接続される。なお、蛍光ランプ21はＵ字型、Ｗ字型などいずれでもよい。
【００２８】そして、仕切板４の下面には、保持部としてのランプ取付筒部23，23が一体に形成されている。これらランプ取付筒部23，23には蛍光ランプ21が取り付けられており、この蛍光ランプ21は、消費電力１５Ｗ〜１７Ｗでランプ電流は２５０ｍＡ〜３５０ｍＡである。なお、明るさとしては６０Ｗの白熱電球程度である。
【００２９】蛍光ランプ21は、内面に図示しない蛍光体膜が形成され内部に水銀およびアルゴンなどの希ガスが封入されたガラスバルブ25の両端部26，26が互いに接近して並設され、口金３方向に向けて位置されており、これら両端部26，26の間にＵ字型に屈曲された中央屈曲部27を有しており、この中央屈曲部27は両端部26，26と同一方向を向くように屈曲形成されている。
【００３０】ガラスバルブ25の両端部26，26にはフィラメント電極としての電極コイル28，28が封装されており、これら電極コイル28，28にはそれぞれ補助アマルガム29，29が取り付けられている。
【００３１】そして、これら電極コイル28，28に接続された各一対の外部リード線22，22がそれぞれガラスバルブ25の端部26，26から外部に導かれ、接続端子15，15に複数回巻回して接続されている。外部リード線22は、鉄製の芯線に銅メッキを施したＣＰ線（ＣＸＦ、ＣＣＳなど）などからなり、電極コイル28に接続されてガラスバルブ25に封着される図示しないリベットの外端部に電気抵抗溶接などによって接続されている。
【００３２】さらに、ガラスバルブ25の両端部26，26には細管31，31が突出されており、これら細管31，31の少なくとも一方には点灯中の水銀蒸気圧を制御するアマルガム32が収容されている。
【００３３】そして、蛍光ランプ21は、両端部26，26が仕切板４に形成されたランプ取付筒部23，23に、仕切板４の下から差し込まれ、これら端部26，26とランプ取付筒部23，23との間に充填されたシリコーン系などの熱硬化性接着剤33によって仕切板４に固定されている。また、蛍光ランプ21の中央屈曲部27は、シリコーン系などの熱硬化性接着剤34によって仕切板４の下面に接合されている。このため、蛍光ランプ21は、両端部26，26と中央屈曲部27の合計３箇所により仕切板４に固定されている。
【００３４】また、蛍光ランプ21は、透光性を有するグローブ35により覆われており、グローブ35は上端が開口したカップ形状をなしている。グローブ35は、透明または光拡散性の合成樹脂からなり、このグローブ35は上端開口部を若干径小にしてしてストレート型の首部36を有している。さらに、この首部36の開口端部には、全周に亘り連続して肉溜まり部37が形成され、この肉溜まり部37は、グローブ35の上端開口部を加熱して軟化させることにより溶融した肉が集まって肉溜まりとなったものである。
【００３５】なお、カバー１およびグローブ35にて、実質的に密閉形の外囲器38を構成している。実質的に密閉形としては通気孔を有していてもよい。
【００３６】また、このグローブ35の首部36は、図１および図３に示すように、カバー１の内面と仕切板４の立上がり側壁５との間に形成されたリング形状の隙間に差し込まれる。そのグローブ35の首部36の外面にはカバー１の内面の４箇所から突設された断面三角形状のリブ41が当接し、内面には仕切板４の立上がり側壁５の外面の４箇所から突設された断面三角形状のリブ42が当接し、これらリブ41，42間にグローブ35の首部36が点接触状態で所定位置に位置決め保持される。
【００３７】そして、グローブ35は、シリコーン系などの熱硬化性接着剤43によってカバー１の内面および仕切板４の立上がり側壁５の両者に接合されている。なお、この熱硬化性接着剤43は熱硬化性で、たとえばシリコーン系が使用されており、硬化時点の硬度は２０以上、５０以下であり、シリコーン系の場合には、シリコーンに混合される硬化剤の混合割合を調整することにより、硬度の変更が可能である。
【００３８】また、図１に示すように、グローブ35を嵌合するカバー１の端部とそのグローブ35の周面との間には間隙が形成される。
【００３９】そして、カバー１およびグローブ35からなる外囲器38の大きさは、外囲器38の単位容積あたりの入力電力が０．０２５Ｗ／ｃｍ3 以上となるように、５２０ｃｍ3 程度であり、入力電力が１８Ｗ／ｃｍ3 のとき６００ｃｍ3 以下に設定される。
【００４０】また、インバータ回路12を用いて蛍光ランプ21を点灯させると特に管壁負荷の上昇による紫外線量が無視できないため、外囲器38内に臨む合成樹脂面、つまりグローブ35の内面、仕切板４の表面、カバー１の内面などには、無機質材料からなる保護膜45が形成される。無機質材料しては、例えば無機高分子ポリマーのペルヒドロポリシラザンが使用される。そして、保護膜45の形成は、合成樹脂面に低温焼成形のペルヒドロポリシラザンを塗布した後、低温焼成することにより、Ｓｉ０2 系セラミックス膜を形成する。この低温焼成形のペルヒドロポリシラザンを用いることにより、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ポリアリレートなどの合成樹脂に適用できる。
【００４１】このように、外囲器38内に臨む合成樹脂面に保護膜45を形成することにより、３７０ｎｍ以下の紫外線を反射させてカットでき、合成樹脂の表面の劣化を防止できる。しかも、グローブ35に保護膜45を形成することにより、蛍光ランプ装置からの紫外線照射量を減少させて可視光線を中心に照射することができる。
【００４２】次に、第１の実施例の作用を説明する。
【００４３】まず、蛍光ランプ装置の組立の順序を説明する。
【００４４】仕切板４の上面に、予め高周波点灯の回路部品14が実装されたプリント回路基板13を固定爪11を介して係止する。
【００４５】蛍光ランプ21の端部26，26を仕切板４に形成したランプ取付筒部23，23に差し込み、これらガラスバルブ25の端部26，26とランプ取付筒部23，23を熱硬化性接着剤33により固定する。また、ガラスバルブ25の中央屈曲部27を、熱硬化性接着剤33によって仕切板４の下面に接合する。このようにすれば、蛍光ランプ21はガラスバルブ25の端部26，26がランプ取付筒部23，23に挿入された状態で熱硬化性接着剤33にて固定されるとともに、中央屈曲部27が熱硬化性接着剤34により仕切板４の下面に接合されるので、合計３箇所により仕切板４に固定される。
【００４６】蛍光ランプ21の端部26，26から導出されている各一対の外部リード線22，22を対応する接続端子15，15に複数回巻回してそれぞれ接続し、その接続部分をはんだ付けする。このとき、外部リード線22に予めたるみを残して接続端子15に巻回することにより、接続端子15に外部リード線22の張力が加わるのを防止できる。
【００４７】この状態で、仕切板４をカバー１に取り付ける。この作業は、仕切板４のフランジ部６に形成した係止舌片７をカバー１に形成した係止突起９を乗り越えさせ、係止舌片７が弾性変形して係止突起９に係止し、カバー１と仕切板４とが結合される。
【００４８】次に、インバータ回路12と口金３とを電気的に接続し、この口金３をカバー１の円筒部２に固定する。
【００４９】このような組み付けが終わると、仕切板４の立上がり側壁５の外周面と、カバー１の開口部内面との間に、熱硬化性接着剤43を充填する。この熱硬化性接着剤43は仕切板４とカバー１を接合するようになるから、仕切板４はカバー１に接着され、抜け出しが防止される。そして、この熱硬化性接着剤43が未だ硬化しないうちに、蛍光ランプ21にグローブ35を被せ、このグローブ35の首部36を仕切板４の立上がり側壁５の外周面とカバー１の開口部内面との間に差し込み、ここに充填されている熱硬化性接着剤43の中に埋め込む。すると、グローブ35の首部36がカバー１のリブ41と仕切板４のリブ42との間に点接触状態で所定位置に位置決め保持され、グローブ35の首部36の内面および外面に亘って熱硬化性接着剤43が接着され、この状態で熱硬化性接着剤43の固化を待つ。
【００５０】熱硬化性接着剤43が固化すると、グローブ35はこの熱硬化性接着剤43を介して仕切板４の立上がり側壁５およびカバー１の開口部内面に接合される。
【００５１】このように構成された蛍光ランプ装置を白熱電球を取り付けるエジソンソケットを有する照明器具に取り付けることによって照明装置とする。
【００５２】そして、蛍光ランプ21を点灯させると、蛍光ランプ21の熱が接続端子15に巻き付けられている外部リード線22に伝わり、外部リード線22の鉄製の芯線が加熱されて硬化し、外部リード線22の接続端子15に対する巻き付き力が維持される。
【００５３】ここで、本実施例の鉄製の芯線からなる外部リード線22と、従来の銅線からなる外部リード線との巻き付き強度の試験を行なった結果を表１に示す。なお、試験方法は、プッシュプルゲージに治具を取り付け、この治具にて接続端子15に巻き付けられた外部リード線22を軸方向から押圧し、外部リード線22がずれたときのプッシュプルゲージの値を巻き付き強度（せん断強度）kgf とする。本実施例の外部リード線22の線径は０．４ｍｍ、従来の外部リード線の線径は０，５ｍｍとする。また、鉄製の芯線の径は外部リード線22の径の１／２以上を有していればよい。銅の被覆の厚さは１μｍ〜３０μｍで形成されている。表中に示す接続端子Noは４本の接続端子15にそれぞれ付与した番号であり、また、外部リード線Noは３つのサンプルにそれぞれ付与した番号であり、(0) は温度サイクル０回の初期であり、(200) は温度サイクルを２００回繰り返したときである。温度サイクルは、−２０℃を４０分と１３５℃を４０分ずつ繰り返す。
【００５４】
【表１】
表１に示すように、従来の外部リード線では、初期は平均１２．９５kgf であったのに対して、温度サイクルを繰り返すと、平均１１．６５kgf になり、初期の巻き付き強度よりも低下する。
【００５５】一方、本実施例の外部リード線22では、初期は平均９．１０kgf であったのに対して、温度サイクルを繰り返すと、平均１３．５７kgf になり、初期の巻き付き強度よりも増加する。これは、線径が細い分だけ初期の巻き付き強度は低いが、蛍光ランプ21の熱によって外部リード線22の鉄製の芯線が加熱されて硬化するために巻き付き強度が増加することによる。そのため、外部リード線22の接続端子15に対する巻き付き力を維持でき、接触抵抗の増加を防止できる。しかも、鉄製の芯線からなる外部リード線22は、銅線に比べて、材料費が安く、製造も容易な効果がある。
【００５６】また、図１に示すように、グローブ35を嵌合するカバー１の端部とそのグローブ35の周面との間には間隙を形成したため、カバー１とグローブ35との膨脹係数の差による影響を防ぐことができる。すなわち、特にグローブ35がガラス製の場合には合成樹脂製のカバー１との膨脹係数の差が大きいので、カバー１とグローブ35とが当接していると、カバー１の膨脹および収縮がグローブ35に伝わり、グローブ35に歪みが生じる問題が発生するが、隙間を設けることによってその問題を解決できる。
【００５７】さらに、蛍光ランプ装置の組立時において、仕切板４の立上がり側壁５の外周面とカバー１の開口部内面との隙間に、熱硬化性接着剤43を充填した後、グローブ35の首部36を差し込んだとき、グローブ35の首部36にカバー１の複数のリブ41と仕切板４の複数のリブ42とが接触し、仕切板４とカバー１との隙間の間でグローブ35の首部36を所定位置に位置決め保持できる。これは、仕切板４とカバー１との隙間を少なくすると、グローブ35が仕切板４およびカバー１に密着して各部材の膨張係数の差の問題が生じるため、隙間を設ける必要があり、隙間を設けるとグローブ35の位置が定まらない問題が生じる。そのため、リブ41，42によってグローブ35を所定位置に位置決め保持できるとともに、リブ41，42とグローブ35は点接触で接触しているため、各部材の膨脹係数の差の問題も解決できる。
【００５８】次に、図４および図５は、第２の実施例を示す。図４は外部リード線22の巻き付け時の一部の斜視図、図５は外部リード線22の巻き付け後の一部の斜視図である。
【００５９】回路基板13の縁部の接続端子15が立設される近傍位置に突出部61を突出形成する。そして、蛍光ランプ21から導出されている外部リード線22を接続端子15に巻き付けるときに、図４に示すように、外部リード線22を突出部61を経由して巻き付け、その巻き付け後、図５R>５に示すように、外部リード線22を突出部61から外すことにより、外部リード線22にたるみを与えることができ、接続端子15に外部リード線22の張力が加わらず、はんだ付け接続を確実にできる。
【００６０】
【発明の効果】請求項１記載の蛍光ランプ装置によれば、蛍光ランプの熱によって接続端子に巻き付けられている外部リード線の鉄製の芯線が加熱されて硬化するため、外部リード線の接続端子に対する巻き付き力の維持を図れ、接触抵抗の増加を防止できる。
【００６１】請求項２記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、外部リード線の線径を０．１〜０．５ｍｍとしても、所望の巻き付き力が得られる。
【００６２】請求項３記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１または２記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、芯線に銅が被覆された外部リード線を用いることにより、電気的導通性を向上できる。
【００６３】請求項４記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、蛍光ランプを高周波点灯させると高温となり、外部リード線の巻き付き力を効果的に強くできる。
【００６４】請求項５記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、実質的に密閉形の外囲器によって内部が高温となり、外部リード線の巻き付き力を効果的に強くできる。
【００６５】請求項６記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１ないし５いずれか一記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、外囲器の単位容積あたりの入力電力を０．０２５Ｗ／ｃｍ3 以上に設定することにより、外囲器内を、外部リード線の巻き付き力を効果的に強くなる温度に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す蛍光ランプ装置の断面図である。
【図２】同上実施例の蛍光ランプ装置のグローブを除いた分解状態の斜視図である。
【図３】同上実施例の蛍光ランプ装置の一部の概略的な断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す外部リード線の巻き付け時の一部の斜視図である。
【図５】同上実施例の外部リード線の巻き付け後の一部の斜視図である。
【符号の説明】
１ カバー
３ 口金
12 点灯回路としてのインバータ回路
21 蛍光ランプ
22 外部リード線
25 ガラスバルブ
28 フィラメント電極としての電極コイル
35 グローブ
38 外囲器
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蛍光ランプを使用する蛍光ランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】蛍光ランプ装置としては、Ｈ字型または鞍型に屈曲して１本の蛇行型の放電路を形成した蛍光ランプを使用する電球型がある。
【０００３】このような電球型の蛍光ランプ装置は、例えば特開平６−１３９９９７号公報に記載にされているように、口金を有する合成樹脂のカバーとこれに固着された透光性を有する合成樹脂にて形成されたグローブとをから外囲器が形成され、この外囲器内に蛍光ランプおよび点灯装置を保持したホルダが収容される。
【０００４】蛍光ランプは、気密な放電空間を形成するガラスバルブ、ガラスバルブの両端に封着された一対のフィラメント電極、ガラスバルブ内に封入された希ガス、ガラスバルブの内面に形成された蛍光体、各フィラメント電極と接続されてガラスバルブの端部から導出される銅線からなる外部リード線を有する。
【０００５】そして、蛍光ランプ装置の組立時に、蛍光ランプの外部リード線が点灯回路の接続端子に巻き付けられて電気的および機械的に接続される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の蛍光ランプ装置では、銅線からなる外部リード線を接続端子に巻き付けて電気的および機械的に接続しているが、蛍光ランプの点灯、消灯による高温化、常温化の温度サイクルによって、外部リード線の接続端子に対する巻き付き力が低下し、接触抵抗が増加する問題がある。
【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、外部リード線の接続端子に対する巻き付き力の維持を図り、接触抵抗の増加を防止できる蛍光ランプ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の蛍光ランプ装置は、口金を有するカバーと；カバーに取り付けられ、気密な放電空間を形成するガラスバルブ、ガラスバルブの両端に封着された一対のフィラメント電極、ガラスバルブ内に封入された希ガス、ガラスバルブの内面に形成された蛍光体、各フィラメント電極と接続されてガラスバルブの端部から導出された鉄製の芯線を有する外部リード線を備えた蛍光ランプと；蛍光ランプの外部リード線が巻き付け接続される接続端子を有し、外囲器の口金と蛍光ランプとの間に接続された点灯回路と；を具備しているものである。
【０００９】請求項２記載の蛍光ランプ装置は、請求項１記載の蛍光ランプ装置において、外部リード線の線径は０．１〜０．５ｍｍである。
【００１０】請求項３記載の蛍光ランプ装置は、請求項１または２記載の蛍光ランプ装置において、外部リード線は芯線に銅が被覆されているものである。
【００１１】請求項４記載の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置において、点灯装置は蛍光ランプを高周波点灯させるものである。
【００１２】請求項５記載の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置において、カバーにガラスバルブを収容する少なくとも一部が透光性を有するグローブが取り付けられ、このグローブとカバーによって実質的に密閉形の外囲器が形成されるものである。なお、実質的に密閉形とは通気孔を有している場合も含む。
【００１３】請求項６記載の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし５いずれか一記載の蛍光ランプ装置において、外囲器の単位容積あたりの入力電力が０．０２５Ｗ／ｃｍ3以上に設定されているものである。
【００１４】
【作用】請求項１記載の蛍光ランプ装置は、蛍光ランプの熱によって接続端子に巻き付けられている外部リード線の鉄製の芯線が加熱されて硬化し、外部リード線の接続端子に対する巻き付き力が維持される。
【００１５】請求項２記載の蛍光ランプ装置は、請求項１記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、外部リード線の線径を０．１〜０．５ｍｍとしても、所望の巻き付き力が得られる。
【００１６】請求項３記載の蛍光ランプ装置では、請求項１または２記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、芯線に銅が被覆された外部リード線を用いることにより、電気的導通性が向上する。
【００１７】請求項４記載の蛍光ランプ装置では、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、蛍光ランプを高周波点灯させると高温となり、外部リード線の巻き付き力が効果的に強くなる。
【００１８】請求項５記載の蛍光ランプ装置では、請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、実質的に密閉形の外囲器によって内部が高温となり、外部リード線の巻き付き力が効果的に強くなる。
【００１９】請求項６記載の蛍光ランプ装置では、請求項１ないし５いずれか一記載の蛍光ランプ装置の作用に加えて、外囲器の単位容積あたりの入力電力を０．０２５Ｗ／ｃｍ3 以上に設定することにより、外囲器内が、外部リード線の巻き付き力が効果的に強くなる温度に設定される。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の蛍光ランプ装置の実施例の構成を図面を参照して説明する。
【００２１】図１ないし図３には、第１の実施例として電球型の蛍光ランプ装置を示す。図１は電球型の蛍光ランプ装置の断面図、図２は電球型の蛍光ランプ装置の分解状態の斜視図、図３は一部の概略的な断面図である。
【００２２】図１において、１はカバーで、このカバー１はＰＢＴ樹脂などの耐熱性合成樹脂にて形成され、このカバー１の一端には円筒部２が一体に形成されており、この円筒部２にはエジソンタイプのＥ２６型などのようなねじ込み型の口金３が被着され、この口金３は接着剤またはかしめなどにより円筒部２に固定されている。
【００２３】また、カバー１の他端は仕切板４により閉塞され、この仕切板４はたとえばＰＢＴ樹脂のような耐熱性合成樹脂によって形成され、ほぼ円形の皿型をなしている。さらに、この仕切板４は、図２に示されるように、立上がり形状の側壁５の上端開口縁にフランジ部６が形成されており、このフランジ部６には周方向に離間して、たとえば４個の係止舌片７が形成されている。そして、これら係止舌片７は、フランジ部６に形成したスリット８により、このフランジ部６を周方向に分断するようにして形成されている。このため、これら係止舌片７は径方向へ弾性変形可能となっている。
【００２４】さらに、カバー１の内面にはこれら係止舌片７に対応し、これら係止舌片７を係止する係止突起９が一体に形成されている。すなわち、カバー１と仕切板４とを突き合わせると、係止舌片７が弾性変形して係止突起９を乗り越え、カバー１と仕切板４とを係止舌片７と係止突起９との係合により結合する。
【００２５】また、仕切板４のフランジ部６には固定爪11，11が形成されており、仕切板４の他の位置の底壁から他の固定爪11が立上がり形成されている。そして、これら固定爪11には、点灯回路としてのインバータ回路12のプリント回路基板13が係止されている。
【００２６】さらに、インバータ回路12は、カバー１にて覆われる空間内に位置して、仕切板４に取り付けられており、このインバータ回路12は、回路基板13にトランジスタインバータを用いた高周波点灯用の回路部品14を実装して構成されている。
【００２７】また、プリント回路基板13の一端部には、４本のピン状の接続端子15が突設されており、これら接続端子15は回路部品14に電気的に接続されているものであり、鞍型の蛍光ランプ21の外部リード線22が巻き付けられて電気的および機械的に接続される。なお、蛍光ランプ21はＵ字型、Ｗ字型などいずれでもよい。
【００２８】そして、仕切板４の下面には、保持部としてのランプ取付筒部23，23が一体に形成されている。これらランプ取付筒部23，23には蛍光ランプ21が取り付けられており、この蛍光ランプ21は、消費電力１５Ｗ〜１７Ｗでランプ電流は２５０ｍＡ〜３５０ｍＡである。なお、明るさとしては６０Ｗの白熱電球程度である。
【００２９】蛍光ランプ21は、内面に図示しない蛍光体膜が形成され内部に水銀およびアルゴンなどの希ガスが封入されたガラスバルブ25の両端部26，26が互いに接近して並設され、口金３方向に向けて位置されており、これら両端部26，26の間にＵ字型に屈曲された中央屈曲部27を有しており、この中央屈曲部27は両端部26，26と同一方向を向くように屈曲形成されている。
【００３０】ガラスバルブ25の両端部26，26にはフィラメント電極としての電極コイル28，28が封装されており、これら電極コイル28，28にはそれぞれ補助アマルガム29，29が取り付けられている。
【００３１】そして、これら電極コイル28，28に接続された各一対の外部リード線22，22がそれぞれガラスバルブ25の端部26，26から外部に導かれ、接続端子15，15に複数回巻回して接続されている。外部リード線22は、鉄製の芯線に銅メッキを施したＣＰ線（ＣＸＦ、ＣＣＳなど）などからなり、電極コイル28に接続されてガラスバルブ25に封着される図示しないリベットの外端部に電気抵抗溶接などによって接続されている。
【００３２】さらに、ガラスバルブ25の両端部26，26には細管31，31が突出されており、これら細管31，31の少なくとも一方には点灯中の水銀蒸気圧を制御するアマルガム32が収容されている。
【００３３】そして、蛍光ランプ21は、両端部26，26が仕切板４に形成されたランプ取付筒部23，23に、仕切板４の下から差し込まれ、これら端部26，26とランプ取付筒部23，23との間に充填されたシリコーン系などの熱硬化性接着剤33によって仕切板４に固定されている。また、蛍光ランプ21の中央屈曲部27は、シリコーン系などの熱硬化性接着剤34によって仕切板４の下面に接合されている。このため、蛍光ランプ21は、両端部26，26と中央屈曲部27の合計３箇所により仕切板４に固定されている。
【００３４】また、蛍光ランプ21は、透光性を有するグローブ35により覆われており、グローブ35は上端が開口したカップ形状をなしている。グローブ35は、透明または光拡散性の合成樹脂からなり、このグローブ35は上端開口部を若干径小にしてしてストレート型の首部36を有している。さらに、この首部36の開口端部には、全周に亘り連続して肉溜まり部37が形成され、この肉溜まり部37は、グローブ35の上端開口部を加熱して軟化させることにより溶融した肉が集まって肉溜まりとなったものである。
【００３５】なお、カバー１およびグローブ35にて、実質的に密閉形の外囲器38を構成している。実質的に密閉形としては通気孔を有していてもよい。
【００３６】また、このグローブ35の首部36は、図１および図３に示すように、カバー１の内面と仕切板４の立上がり側壁５との間に形成されたリング形状の隙間に差し込まれる。そのグローブ35の首部36の外面にはカバー１の内面の４箇所から突設された断面三角形状のリブ41が当接し、内面には仕切板４の立上がり側壁５の外面の４箇所から突設された断面三角形状のリブ42が当接し、これらリブ41，42間にグローブ35の首部36が点接触状態で所定位置に位置決め保持される。
【００３７】そして、グローブ35は、シリコーン系などの熱硬化性接着剤43によってカバー１の内面および仕切板４の立上がり側壁５の両者に接合されている。なお、この熱硬化性接着剤43は熱硬化性で、たとえばシリコーン系が使用されており、硬化時点の硬度は２０以上、５０以下であり、シリコーン系の場合には、シリコーンに混合される硬化剤の混合割合を調整することにより、硬度の変更が可能である。
【００３８】また、図１に示すように、グローブ35を嵌合するカバー１の端部とそのグローブ35の周面との間には間隙が形成される。
【００３９】そして、カバー１およびグローブ35からなる外囲器38の大きさは、外囲器38の単位容積あたりの入力電力が０．０２５Ｗ／ｃｍ3 以上となるように、５２０ｃｍ3 程度であり、入力電力が１８Ｗ／ｃｍ3 のとき６００ｃｍ3 以下に設定される。
【００４０】また、インバータ回路12を用いて蛍光ランプ21を点灯させると特に管壁負荷の上昇による紫外線量が無視できないため、外囲器38内に臨む合成樹脂面、つまりグローブ35の内面、仕切板４の表面、カバー１の内面などには、無機質材料からなる保護膜45が形成される。無機質材料しては、例えば無機高分子ポリマーのペルヒドロポリシラザンが使用される。そして、保護膜45の形成は、合成樹脂面に低温焼成形のペルヒドロポリシラザンを塗布した後、低温焼成することにより、Ｓｉ０2 系セラミックス膜を形成する。この低温焼成形のペルヒドロポリシラザンを用いることにより、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ポリアリレートなどの合成樹脂に適用できる。
【００４１】このように、外囲器38内に臨む合成樹脂面に保護膜45を形成することにより、３７０ｎｍ以下の紫外線を反射させてカットでき、合成樹脂の表面の劣化を防止できる。しかも、グローブ35に保護膜45を形成することにより、蛍光ランプ装置からの紫外線照射量を減少させて可視光線を中心に照射することができる。
【００４２】次に、第１の実施例の作用を説明する。
【００４３】まず、蛍光ランプ装置の組立の順序を説明する。
【００４４】仕切板４の上面に、予め高周波点灯の回路部品14が実装されたプリント回路基板13を固定爪11を介して係止する。
【００４５】蛍光ランプ21の端部26，26を仕切板４に形成したランプ取付筒部23，23に差し込み、これらガラスバルブ25の端部26，26とランプ取付筒部23，23を熱硬化性接着剤33により固定する。また、ガラスバルブ25の中央屈曲部27を、熱硬化性接着剤33によって仕切板４の下面に接合する。このようにすれば、蛍光ランプ21はガラスバルブ25の端部26，26がランプ取付筒部23，23に挿入された状態で熱硬化性接着剤33にて固定されるとともに、中央屈曲部27が熱硬化性接着剤34により仕切板４の下面に接合されるので、合計３箇所により仕切板４に固定される。
【００４６】蛍光ランプ21の端部26，26から導出されている各一対の外部リード線22，22を対応する接続端子15，15に複数回巻回してそれぞれ接続し、その接続部分をはんだ付けする。このとき、外部リード線22に予めたるみを残して接続端子15に巻回することにより、接続端子15に外部リード線22の張力が加わるのを防止できる。
【００４７】この状態で、仕切板４をカバー１に取り付ける。この作業は、仕切板４のフランジ部６に形成した係止舌片７をカバー１に形成した係止突起９を乗り越えさせ、係止舌片７が弾性変形して係止突起９に係止し、カバー１と仕切板４とが結合される。
【００４８】次に、インバータ回路12と口金３とを電気的に接続し、この口金３をカバー１の円筒部２に固定する。
【００４９】このような組み付けが終わると、仕切板４の立上がり側壁５の外周面と、カバー１の開口部内面との間に、熱硬化性接着剤43を充填する。この熱硬化性接着剤43は仕切板４とカバー１を接合するようになるから、仕切板４はカバー１に接着され、抜け出しが防止される。そして、この熱硬化性接着剤43が未だ硬化しないうちに、蛍光ランプ21にグローブ35を被せ、このグローブ35の首部36を仕切板４の立上がり側壁５の外周面とカバー１の開口部内面との間に差し込み、ここに充填されている熱硬化性接着剤43の中に埋め込む。すると、グローブ35の首部36がカバー１のリブ41と仕切板４のリブ42との間に点接触状態で所定位置に位置決め保持され、グローブ35の首部36の内面および外面に亘って熱硬化性接着剤43が接着され、この状態で熱硬化性接着剤43の固化を待つ。
【００５０】熱硬化性接着剤43が固化すると、グローブ35はこの熱硬化性接着剤43を介して仕切板４の立上がり側壁５およびカバー１の開口部内面に接合される。
【００５１】このように構成された蛍光ランプ装置を白熱電球を取り付けるエジソンソケットを有する照明器具に取り付けることによって照明装置とする。
【００５２】そして、蛍光ランプ21を点灯させると、蛍光ランプ21の熱が接続端子15に巻き付けられている外部リード線22に伝わり、外部リード線22の鉄製の芯線が加熱されて硬化し、外部リード線22の接続端子15に対する巻き付き力が維持される。
【００５３】ここで、本実施例の鉄製の芯線からなる外部リード線22と、従来の銅線からなる外部リード線との巻き付き強度の試験を行なった結果を表１に示す。なお、試験方法は、プッシュプルゲージに治具を取り付け、この治具にて接続端子15に巻き付けられた外部リード線22を軸方向から押圧し、外部リード線22がずれたときのプッシュプルゲージの値を巻き付き強度（せん断強度）kgf とする。本実施例の外部リード線22の線径は０．４ｍｍ、従来の外部リード線の線径は０，５ｍｍとする。また、鉄製の芯線の径は外部リード線22の径の１／２以上を有していればよい。銅の被覆の厚さは１μｍ〜３０μｍで形成されている。表中に示す接続端子Noは４本の接続端子15にそれぞれ付与した番号であり、また、外部リード線Noは３つのサンプルにそれぞれ付与した番号であり、(0) は温度サイクル０回の初期であり、(200) は温度サイクルを２００回繰り返したときである。温度サイクルは、−２０℃を４０分と１３５℃を４０分ずつ繰り返す。
【００５４】
【表１】
表１に示すように、従来の外部リード線では、初期は平均１２．９５kgf であったのに対して、温度サイクルを繰り返すと、平均１１．６５kgf になり、初期の巻き付き強度よりも低下する。
【００５５】一方、本実施例の外部リード線22では、初期は平均９．１０kgf であったのに対して、温度サイクルを繰り返すと、平均１３．５７kgf になり、初期の巻き付き強度よりも増加する。これは、線径が細い分だけ初期の巻き付き強度は低いが、蛍光ランプ21の熱によって外部リード線22の鉄製の芯線が加熱されて硬化するために巻き付き強度が増加することによる。そのため、外部リード線22の接続端子15に対する巻き付き力を維持でき、接触抵抗の増加を防止できる。しかも、鉄製の芯線からなる外部リード線22は、銅線に比べて、材料費が安く、製造も容易な効果がある。
【００５６】また、図１に示すように、グローブ35を嵌合するカバー１の端部とそのグローブ35の周面との間には間隙を形成したため、カバー１とグローブ35との膨脹係数の差による影響を防ぐことができる。すなわち、特にグローブ35がガラス製の場合には合成樹脂製のカバー１との膨脹係数の差が大きいので、カバー１とグローブ35とが当接していると、カバー１の膨脹および収縮がグローブ35に伝わり、グローブ35に歪みが生じる問題が発生するが、隙間を設けることによってその問題を解決できる。
【００５７】さらに、蛍光ランプ装置の組立時において、仕切板４の立上がり側壁５の外周面とカバー１の開口部内面との隙間に、熱硬化性接着剤43を充填した後、グローブ35の首部36を差し込んだとき、グローブ35の首部36にカバー１の複数のリブ41と仕切板４の複数のリブ42とが接触し、仕切板４とカバー１との隙間の間でグローブ35の首部36を所定位置に位置決め保持できる。これは、仕切板４とカバー１との隙間を少なくすると、グローブ35が仕切板４およびカバー１に密着して各部材の膨張係数の差の問題が生じるため、隙間を設ける必要があり、隙間を設けるとグローブ35の位置が定まらない問題が生じる。そのため、リブ41，42によってグローブ35を所定位置に位置決め保持できるとともに、リブ41，42とグローブ35は点接触で接触しているため、各部材の膨脹係数の差の問題も解決できる。
【００５８】次に、図４および図５は、第２の実施例を示す。図４は外部リード線22の巻き付け時の一部の斜視図、図５は外部リード線22の巻き付け後の一部の斜視図である。
【００５９】回路基板13の縁部の接続端子15が立設される近傍位置に突出部61を突出形成する。そして、蛍光ランプ21から導出されている外部リード線22を接続端子15に巻き付けるときに、図４に示すように、外部リード線22を突出部61を経由して巻き付け、その巻き付け後、図５R>５に示すように、外部リード線22を突出部61から外すことにより、外部リード線22にたるみを与えることができ、接続端子15に外部リード線22の張力が加わらず、はんだ付け接続を確実にできる。
【００６０】
【発明の効果】請求項１記載の蛍光ランプ装置によれば、蛍光ランプの熱によって接続端子に巻き付けられている外部リード線の鉄製の芯線が加熱されて硬化するため、外部リード線の接続端子に対する巻き付き力の維持を図れ、接触抵抗の増加を防止できる。
【００６１】請求項２記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、外部リード線の線径を０．１〜０．５ｍｍとしても、所望の巻き付き力が得られる。
【００６２】請求項３記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１または２記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、芯線に銅が被覆された外部リード線を用いることにより、電気的導通性を向上できる。
【００６３】請求項４記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、蛍光ランプを高周波点灯させると高温となり、外部リード線の巻き付き力を効果的に強くできる。
【００６４】請求項５記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、実質的に密閉形の外囲器によって内部が高温となり、外部リード線の巻き付き力を効果的に強くできる。
【００６５】請求項６記載の蛍光ランプ装置によれば、請求項１ないし５いずれか一記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、外囲器の単位容積あたりの入力電力を０．０２５Ｗ／ｃｍ3 以上に設定することにより、外囲器内を、外部リード線の巻き付き力を効果的に強くなる温度に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す蛍光ランプ装置の断面図である。
【図２】同上実施例の蛍光ランプ装置のグローブを除いた分解状態の斜視図である。
【図３】同上実施例の蛍光ランプ装置の一部の概略的な断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す外部リード線の巻き付け時の一部の斜視図である。
【図５】同上実施例の外部リード線の巻き付け後の一部の斜視図である。
【符号の説明】
１ カバー
３ 口金
12 点灯回路としてのインバータ回路
21 蛍光ランプ
22 外部リード線
25 ガラスバルブ
28 フィラメント電極としての電極コイル
35 グローブ
38 外囲器
【特許請求の範囲】
【請求項１】 口金を有するカバーと；カバーに取り付けられ、気密な放電空間を形成するガラスバルブ、ガラスバルブの両端に封着された一対のフィラメント電極、ガラスバルブ内に封入された希ガス、ガラスバルブの内面に形成された蛍光体、各フィラメント電極と接続されてガラスバルブの端部から導出された鉄製の芯線を有する外部リード線を備えた蛍光ランプと；蛍光ランプの外部リード線が巻き付け接続される接続端子を有し、外囲器の口金と蛍光ランプとの間に接続された点灯回路と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプ装置。
【請求項２】 外部リード線の線径は０．１〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ装置。
【請求項３】 外部リード線は芯線に銅が被覆されていることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ装置。
【請求項４】 点灯装置は蛍光ランプを高周波点灯させることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置。
【請求項５】 カバーにガラスバルブを収容する少なくとも一部が透光性を有するグローブが取り付けられ、このグローブとカバーによって実質的に密閉形の外囲器が形成されることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置。
【請求項６】 外囲器の単位容積あたりの入力電力が０．０２５Ｗ／ｃｍ3以上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一記載の蛍光ランプ装置。
【請求項１】 口金を有するカバーと；カバーに取り付けられ、気密な放電空間を形成するガラスバルブ、ガラスバルブの両端に封着された一対のフィラメント電極、ガラスバルブ内に封入された希ガス、ガラスバルブの内面に形成された蛍光体、各フィラメント電極と接続されてガラスバルブの端部から導出された鉄製の芯線を有する外部リード線を備えた蛍光ランプと；蛍光ランプの外部リード線が巻き付け接続される接続端子を有し、外囲器の口金と蛍光ランプとの間に接続された点灯回路と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプ装置。
【請求項２】 外部リード線の線径は０．１〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ装置。
【請求項３】 外部リード線は芯線に銅が被覆されていることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ装置。
【請求項４】 点灯装置は蛍光ランプを高周波点灯させることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置。
【請求項５】 カバーにガラスバルブを収容する少なくとも一部が透光性を有するグローブが取り付けられ、このグローブとカバーによって実質的に密閉形の外囲器が形成されることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置。
【請求項６】 外囲器の単位容積あたりの入力電力が０．０２５Ｗ／ｃｍ3以上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一記載の蛍光ランプ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開平８−２７３６１５
【公開日】平成８年（１９９６）１０月１８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−７６９４２
【出願日】平成７年（１９９５）３月３１日
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【公開日】平成８年（１９９６）１０月１８日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）３月３１日
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
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