説明

蛍光ランプ

【課題】電極フィラメントを十分な保持力により確実に保持する。
【解決手段】ガラスバルブ1の両端に、第1のリード線3aと、第1のリード線3aよりも長尺の第2のリード線3bと、第1及び第2のリード線3a、3bにより保持された電極フィラメント4とが設けられている蛍光ランプであって、電極フィラメント4は、線材を螺旋状に巻いてなる第1の被保持部6a及び第2の被保持部6bと、第1及び第2の被保持部6a、6bとの間に設けられ、螺旋状に巻かれた線材をさらに螺旋状に巻いてなるコイル部5とを有し、ガラスバルブ1の端面を貫通した第1のリード線3aの一部が電極フィラメントの第1の被保持部6aの内側に挿入され、ガラスバルブ1の端面を貫通した第2のリード線3bの一部が電極フィラメント4の第2の被保持部6bの内側に挿入されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は蛍光ランプに関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的な蛍光ランプ、特に、直管型蛍光ランプでは、筒状のガラスバルブ内に一対の電極フィラメントが配置されている。より具体的には、ガラスバルブ内に配置された各電極フィラメントは、ガラスバルブの端部を貫通する2本のリード線によってそれぞれ保持されている。
【0003】
さらに近年では、電極フィラメントに保持される電子放射物質の量を増加させるとともに、ガラスバルブの細管化を実現するために、電極フィラメントがガラスバルブの管軸と平行に配置された蛍光ランプが知られている。すなわち、電子放射物質の保持量を増加させるためには電極フィラメントを大型化(長尺化)しなくてはならないが、長尺化された電極フィラメントをガラスバルブの管軸と交差する向きで配置するためには、ガラスバルブを大径化しなくてはならない。そこで、電極フィラメントをガラスバルブの管軸と平行に配置することによって、電極フィラメントの長尺化とガラスバルブの細管化(小径化)を両立させている(特許文献1参照)。
【0004】
従来、電極フィラメントの向きに拘わらず、電極フィラメントは、リード線に溶接やカシメによって固定されていた。より具体的には、電極フィラメントの一端が一方のリード線の端部に溶接やカシメによって固定され、電極フィラメントの他端が他方のリード線の端部に溶接やカシメによって固定されていた。なお、各リード線の電極フィラメントに固定されていない側の端部は、ガラスバルブの外に引き出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−188885号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
電極フィラメントを溶接やカシメによってリード線に固定した場合、電極フィラメントの保持力が必ずしも十分ではなく、小さな衝撃によっても電極フィラメントが振動することがあった。さらに、電極フィラメントを溶接によってリード線に固定した場合には、溶接条件に応じて異なる不具合が発生することがあった。具体的には、電極フィラメントを抵抗溶接よってリード線に固定した場合、電極フィラメントに機械的負荷が作用し、フィラメントが溶接部において断線することがあった。また、電極フィラメントをレーザ溶接よってリード線に固定した場合、フィラメントを構成している金属物質の昇華や結晶変化が起こり、フィラメントが溶接部において断線することがあった。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記課題の少なくとも1つを解決することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の蛍光ランプは、ガラスバルブの両端に、第1のリード線と、前記第1のリード線よりも長尺の第2のリード線と、前記第1のリード線及び前記第2のリード線により保持された電極フィラメントとが設けられている蛍光ランプであって、前記電極フィラメントは、線材を螺旋状に巻いてなる第1の被保持部及び第2の被保持部と、前記第1の被保持部と前記第2の被保持部との間に設けられ、螺旋状に巻かれた線材をさらに螺旋状に巻いてなるコイル部とを有し、前記ガラスバルブの端面を貫通して該ガラスバルブの内側に突出している前記第1のリード線の一部が前記電極フィラメントの前記第1の被保持部の内側に挿入され、前記ガラスバルブの端面を貫通して該ガラスバルブの内側に突出している前記第2のリード線の一部が前記電極フィラメントの前記第2の被保持部の内側に挿入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、溶接やカシメなどの固定方法を用いることなく、電極フィラメントを確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の蛍光ランプの実施形態の一例を示す断面図である。
【図2】図1に示す電極フィラメントの保持構造を示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の蛍光ランプの実施形態の一例について説明する。図1は、本実施形態に係る蛍光ランプの全体構造を示す断面図である。図2は、本実施形態に係る蛍光ランプにおける電極の保持構造を示す部分拡大断面図である。
【0012】
図1に示すように、本実施形態に係る蛍光ランプは、ガラスバルブ1と、ガラスバルブ1の両端に配置された2つの電極アッセンブリ2を有する。各電極アッセンブリ2は、一対のリード線3a、3bと、それらリード線3a、3bによって保持された電極フィラメント4から構成されている。
【0013】
ガラスバルブ1は、内径が3.0[mm]以上6.0[mm]以下のガラス管である。ガラスバルブ1の内周面の所定領域には不図示の蛍光体が塗布されている。また、ガラスバルブ1の内部には、アルゴン(Ar)やネオン(Ne)等の不活性ガス(希ガス)と、水銀(Hg)が封入されている。
【0014】
図1に示すように、電極アッセンブリ2は、ガラスバルブ1の管軸方向両端にそれぞれ設けられている。ここで、ガラスバルブ1の管軸方向一端に設けられている電極アッセンブリ2と、ガラスバルブ1の管軸方向他端に設けられている電極アッセンブリ2は、同一の構造を有する。そこで、本明細書では、図1においてガラスバルブ1の管軸方向左側に設けられている電極アッセンブリ2について図2を参照しながら詳細に説明し、管軸方向右側に設けられている電極アッセンブリ2についての説明は省略する。
【0015】
図2に示すように、電極アッセンブリ2を構成している電極フィラメント4は、タングステン(W)やレニウム-タングステン合金(Re-W)などの金属からなる線材が螺旋状に巻かれたコイルフィラメント(「フィラメントコイル」と呼ばれる場合もある。)であり、その巻き径(内径)は、0.20[mm]〜0.30[mm]が望ましい。一方、電極フィラメント4を保持しているリード線3a、3bは、ステンレスや鉄などの金属材料で、線材の直径は、電極フィラメント4の巻き径(内径)よりも小さく、且つ電極フィラメント4を保持する十分な強度を持つ径であることが望ましく、本実施形態では0.23[mm]としてある。なお、従来の一般的なリード線の線材の直径は、0.60[mm]〜0.80[mm]である。
【0016】
電極フィラメント4の中央には、ガラスバルブ1の管軸と略平行な直線を旋回軸として螺旋状に巻かれたコイル部5が形成されており、コイル部5の両端には、該コイル部5のようには巻かれていない2つの被保持部6a、6bが形成されている。被保持部6a、6bは、電極フィラメント4を保持するために、リード線3a、3bが挿入される部分である。リード線3a、3bによる電極フィラメント4の保持構造については後に詳述する。さらに、コイル部5の両端と、それぞれの被保持部6a、6bとの間には、連結部7が設けられている。連結部7は、線材を螺旋状に巻くことなく、部分的に直線状のままとした部分である。
【0017】
なお、被保持部6a、6bも電極フィラメント(コイルフィラメント)4の一部であり、その限りでは螺旋状に巻かれている。すなわち、コイル部5は螺旋状に巻かれた線材がさらに螺旋状に巻かれた部分であり、被保持部6a、6bは、螺旋状に巻かれた線材をその旋回軸がコイル部5の旋回軸と一致するように配置した部分である。
【0018】
電極フィラメント4のコイル部5の表面には、電子放射物質(エミッタ)8が塗布されている。電子放射物質8の一例としては、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)などの3元アルカリ土類金属酸化物や2元バリウム酸化物が挙げられる。さらに、アルカリ土類金属酸化物に適量の酸化ジルコニウムを添加した物質も電子放射物質8の一例として挙げられる。
【0019】
ここで、コイル部5と2つの被保持部6a、6bとの間には、上記のように連結部7が設けられている。換言すれば、コイル部5と被保持部6a、6bとの間には連結部7が介在している。したがって、コイル部5に電子放射物質8を塗布する際に、該電子放射物質8が被保持部6a、6bやそれに挿入されているリード線3a、3bに付着することが防止される。
【0020】
次に、電極アッセンブリ2を構成しているリード線3a、3bについて説明する。2本のリード線3a、3bは、互いに長さは異なるが、全体として略平行に配置されている。以下の説明では、2本のリード線3a、3bのうち、相対的に短尺のリード線3aを「管端側リード3a」、相対的に長尺のリード線3bを「管中央側リード3b」と呼んで区別する。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。再度図2を参照する。管端側リード3aおよび管中央側リード3bは、ガラスバルブ1の端部を貫通しており、それぞれのリード3a、3bの一部はガラスバルブ1の内側に位置し、他の部分はガラスバルブ1の外側に位置している。
【0021】
管端側リード3aの、ガラスバルブ1の内側に位置している部分は、電極フィラメント4の一方の被保持部6a(第1の被保持部6a)に挿入され、第1の被保持部6aを貫通している。さらに、第1の被保持部6aを貫通して第1の被保持部6aの外側に突出している管端側リード3aの先端部は、ガラスバルブの管軸に対して直交する方向に向けて屈曲している。換言すれば、管端側リード3aの、ガラスバルブ1の内側に位置している部分は、電極フィラメント4の第1の被保持部6aに挿入された第1の保持部9と、第1の保持部9の先端から略90°屈曲してガラスバルブ1の管軸に対して直交する方向に延存する第1の抜け止め部10とを有する。
【0022】
管中央側リード3bの、ガラスバルブ1の内側に位置している部分は、電極フィラメント4の近傍を通過して該フィラメント4よりも管中央側に達した後、管軸に対して直交する方向に屈曲し、その後、管軸に対して平行な方向に向けて再度屈曲して管軸と平行に延在している。そして、管軸と平行に延在している部分が電極フィラメント4の他方の被保持部6b(第2の被保持部6b)に挿入され、第2の被保持部6bを貫通している。換言すれば、管中央側リード3bの、ガラスバルブ1の内側に位置している部分は、電極フィラメント4を迂回する迂回部11と、迂回部11の先端から略90°屈曲してガラスバルブ1の管軸に対して直交する方向に延存する第2の抜け止め部12と、第2の抜け止め部12の先端から略90°屈曲して電極フィラメント4の第2の被保持部6bに挿入された第2の保持部13とを有する。
【0023】
ここで、電極フィラメント4の第1の被保持部6aと、これに挿入された管端側リード3aの第1の保持部9とは溶接、カシメその他の如何なる固定方法によっても固定されていない。一方、電極フィラメント4の第1の被保持部6aの少なくとも一部と、管端側リード3aの第1の保持部9の少なくとも一部とは互いに接触しており、両者は電気的に接続されている。同じく、電極フィラメント4の第2の被保持部6bと、これに挿入された管中央側リード3bの第2の保持部13とは溶接、カシメその他の如何なる固定方法によっても固定されていない。一方、電極フィラメント4の第2の被保持部6bの少なくとも一部と、管中央側リード3bの第2の保持部13の少なくとも一部とは互いに接触しており、両者は電気的に接続されている。
【0024】
また、管中央側リード3bの第2の保持部13は、上記のように電極フィラメント4を保持する機能に加えて、電子を受け止めるアノードとしても機能する。この結果、電極フィラメント4(特に、コイル部5)への電子の衝突が抑制され、電極フィラメント4の温度上昇が抑制される。
【0025】
また、電極フィラメント4は、コイル部5が長手方向外側に向けて若干引き伸ばされた状態で上記のように保持されている。換言すれば、図2に示すように保持されている電極フィラメント4(特に、コイル部5)には、その長手方向内側に向けて作用する弾性復元力(張力)が生じている。したがって、電極フィラメント4に振動が生じ難く、コイル部5に塗布されている電子放射物質8の脱落やガラスバルブ内面へのコイル部5の接触などが回避される。
【符号の説明】
【0026】
1 ガラスバルブ
2 電極アッセンブリ
3a リード線
3b リード線
4 電極フィラメント
5 コイル部
6a 被保持部(第1の被保持部)
6b 被保持部(第2の被保持部)
7 連結部
9 第1の保持部
10 第1の抜け止め部
12 第2の抜け止め部
13 第2の保持部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラスバルブの両端に、第1のリード線と、前記第1のリード線よりも長尺の第2のリード線と、前記第1のリード線及び前記第2のリード線により保持された電極フィラメントとが設けられている蛍光ランプであって、
前記電極フィラメントは、線材を螺旋状に巻いてなる第1の被保持部及び第2の被保持部と、前記第1の被保持部と前記第2の被保持部との間に設けられ、螺旋状に巻かれた線材をさらに螺旋状に巻いてなるコイル部とを有し、
前記ガラスバルブの端面を貫通して該ガラスバルブの内側に突出している前記第1のリード線の一部が前記電極フィラメントの前記第1の被保持部の内側に挿入され、
前記ガラスバルブの端面を貫通して該ガラスバルブの内側に突出している前記第2のリード線の一部が前記電極フィラメントの前記第2の被保持部の内側に挿入されていることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項2】
前記第1のリード線は、前記電極フィラメントの前記第1の被保持部に挿入された第1の保持部と、前記第1の保持部の先から前記ガラスバルブの管軸と交差する方向に屈曲して延存する第1の抜け止め部とを有し、
前記第2のリード線は、前記電極フィラメントを迂回して延在する迂回部と、前記迂回部の先から前記ガラスバルブの管軸と交差する方向に屈曲して延存する第2の抜け止め部と、前記第2の抜け止め部の先から前記ガラスバルブの管軸と平行な方向に屈曲して前記電極フィラメントの前記第2の被保持部に挿入された第2の保持部とを有することを特徴とする請求項1に記載の蛍光ランプ。
【請求項3】
前記電極フィラメントの前記コイル部には、自己の弾性復元力により、該コイル部の長手方向内向きの張力が作用していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の蛍光ランプ。
【請求項4】
前記電極フィラメントの前記コイル部と前記第1の被保持部又は前記第2の被保持部との間には、当該電極フィラメントを構成している線材の一部が螺旋状に巻かれることなく部分的に直線状とされた連結部が介在していることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の蛍光ランプ。

【図1】
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【図2】
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