JP4406935B2 - 放電管用コネクタ及びコネクタ付き放電管 - Google Patents

Description

放電管を構成するガラス管の端部に取り付けられる放電管用コネクタ及びその放電管用コネクタを備えたコネクタ付き放電管に関する。

放電管（冷陰極蛍光放電管又はＣＣＦＬ）は、例えば、ＴＶモニター、ノートパソコン又は携帯電話等の表示装置の液晶バックライト光源として使用されている。公知の放電管(20)は、図１４に示すように、アルゴン等の放電用ガス及び水銀を収容する閉鎖空間(23)を形成するガラス管(21)と、カップ状に形成され且つ閉鎖空間(23)内に配置された一対の金属製の電極(24)と、一端が電極(24)に接続され且つ他端がガラス管(21)の端部(21a)から外部に導出される金属製のリード(22)と、ガラス管(21)の内面に被覆され且つ電極(24)の放電により発生する紫外線の照射を受けて発光する蛍光体層(25)とを備える。図示しないが、前述した表示装置では、液晶パネルの背面にガラス管(21)を把持又は挟持する樹脂製のホルダを備え、ホルダにより放電管(20)を導光板に隣接して配置する。ガラス管(21)の両端部(21a)のリード(22)にハーネス線を半田により接続して、表示装置の電源装置から放電管(20)に電力が供給され、裏面側から液晶パネルに光を照射することができる。

これに対し、下記特許文献１は、板状の導電部と、導電部に取り付けられる取付部と、取付部の先端から垂直方向に折曲して形成され且つ放電管のリードを支持する電極保持部とを備える金属製の放電管保持部材（ホルダ）を開示する。電極保持部に形成された溝状の嵌合部に放電管のリードを嵌合し、導電部、取付部及び電極保持部を通じて、放電管に電力を供給することができる。よって、半田付け作業を省略して、放電管と電源装置との接続作業性を向上することができる。しかしながら、放電管のリードを電極保持部に嵌合する際に、リードに応力が加わり、リードとガラス管との間に割れ（クラック）が生じて、放電管内の放電用ガスが長時間にわたり漏洩するスローリークが発生した。特許文献１の電極保持部は、弾性を有する金属により形成された帯体により嵌合部を支持して、放電管のリードを嵌合部に嵌合する際の衝撃を緩和する。しかしながら、電極保持部により放電管のリードを直接支持する特許文献１の放電管保持部材では、リードに加わる応力を十分に低減できず、ガラス管の割れを完全に防止できなかった。

下記特許文献２は、ガラス管の端部に嵌合される金属製のキャップを開示する。キャップの底部に形成された孔部に放電管のリードを挿通して、キャップとリードとを固着する。このようにすれば、上述したような電極保持部に形成された溝状の嵌合部にキャップを嵌合させることによって、キャップを通じて、放電管に電力を供給することができる。しかしながら、ガラス管の端部に金属製のキャップを嵌合して、キャップの内周面とガラス管の外周面とを密着させると、放電管を点灯したとき、キャップによってガラス管の端部が部分的に冷却される。よって、ガラス管内の水銀がガラス管の端部に集中して、放電管が長さ方向に均一な光を放出できず、放電管の寿命も低下した。これに対し、径方向内側に突出する複数の凸部（ビード）をキャップに形成して、キャップとガラス管の端部との間に間隙を形成し、間隙の断熱作用によりキャップによるガラス管の部分的冷却を防止する方法が本出願人により考えられた。下記特許文献３は、目的は異なるが、径方向内側に突出する一対の傾斜凸部を有する口金スリーブを開示する。

特開平１１−３２９０４７号公報 実開昭６４−４８８５１号公報 特開平３−２８５２３１号公報

しかしながら、上述のように、放電管をホルダに装着する際に、ガラス管の端部に設けたキャップを電極保持部の嵌合部に嵌合させると、キャップに外力が加わってガラス管からずれることがある。特に、キャップとガラス管との間に間隙を形成した場合には、キャップがガラス管からずれやすい。このように、キャップがガラス管からずれると、放電管のリードに応力が加わってガラス管にクラックが発生し易い。

そこで、本発明は、放電管のリードに応力が加わるのを抑制する放電管用コネクタ及びコネクタ付き放電管を提供することを目的とする。

本発明の放電管用コネクタは、筒体(1)と、筒体(1)の一端(1a)から筒体(1)の軸方向外側に延伸する帯状の導出部(2)と、導出部(2)の先端(2a)から折曲して形成された接続部(3)とを備える。筒体(1)、導出部(2)及び接続部(3)は、金属により形成され、接続部(3)は、貫通孔又は切欠部(13)を有する。放電管(20)を構成するガラス管(21)の端部(21a)に筒体(1)を取り付けたとき、ガラス管(21)の端部(21a)から延伸するリード(22)が接続部(3)の貫通孔又は切欠部(13)内に配置される。帯状に形成されて弾力性を有する導出部(2)及び接続部(3)は、筒体(1)から応力を受けた際に、容易に変形する。よって、筒体(1)に応力が生じた際に、筒体(1)からリード(22)に伝達される応力を導出部(2)を通じて緩和し、リード(22)とガラス管(21)との間に割れが生じるのを防止できる。電源装置に接続された金属製のホルダに放電管用コネクタの筒体(1)を取り付けて、電源装置からホルダ、筒体(1)、導出部(2)及び接続部(3)を通じて放電管(20)のリード(22)に電力を供給し、放電管(20)を点灯することができる。筒体(1)をホルダに取り付ける際に、筒体(1)に加わる機械的応力は、導出部(2)により緩和され、放電管(20)のリード(22)に大きな応力が伝達されない。

また、本発明のコネクタ付き放電管は、放電管(20)と、放電管(20)に取り付けられる金属製のコネクタ(10)とを備える。放電管(20)は、放電用ガスを収容する閉鎖空間(23)を形成するガラス管(21)と、閉鎖空間(23)内に配置された一対の金属製の電極(24)と、一端が電極(24)に接続され且つ他端がガラス管(21)の端部(21a)から外部に導出される金属製のリード(22)とを備える。コネクタ(10)は、筒体(1)と、筒体(1)の一端(1a)から筒体(1)の軸方向外側に延伸する帯状の導出部(2)と、導出部(2)の先端(2a)から折曲して形成された接続部(3)とを備え、接続部(3)は、貫通孔又は切欠部(13)を有する。ガラス管(21)の端部(21a)に筒体(1)を取り付けたとき、リード(22)が接続部(3)の貫通孔又は切欠部(13)内に配置される。

放電管とコネクタとの組み立て時又は放電管の表示装置への組み込み時にコネクタから放電管のリードに加わる応力を緩和し、リードとガラス管との間に割れの発生を防止して、信頼性の高い放電管及び光源装置を得ることができる。

表示装置のバックライトに使用される冷陰極蛍光放電管に適用した本発明による放電管用コネクタ及びコネクタ付き放電管の実施の形態を図１〜図１３について以下説明する。前記図面に示す放電管(20)は、図１４に示す放電管と同一であり、同一の符号を付すと共に、説明を省略する。

図１に示すように、本発明による放電管用コネクタは、筒体(1)と、筒体(1)の一端(1a)から筒体(1)の軸方向外側に延伸する帯状の導出部(2)と、導出部(2)の先端(2a)から折曲して形成された接続部(3)とを備える。筒体(1)、導出部(2)及び接続部(3)は、燐青銅等の弾性に優れる金属により一体に形成され、ニッケルによりめっき処理される。筒体(1)は、図２に示すように、ガラス管(21)を筒体(1)内の所定の位置に保持すると共に、変形に対する機械的強度を増加するため、径方向内側に突出する複数の半球状のビード(11)を有し、ガラス管(21)の端部(21a)に筒体(1)を装着したとき、筒体(1)とガラス管(21)の端部(21a)との間に間隙(12)を形成する。本実施の形態では、図２及び図３に示すように、筒体(1)の周方向及び長さ方向に各３つのビード(11)を形成して、合計９つのビード(11)を設けるが、ビード(11)の数、大きさ及び形状は、筒体(1)の大きさ等の条件により適宜に変更できる。筒体(1)は、合口部(17)を有する間欠環状に形成され、所定の径寸法から拡径させてガラス管(21)に装着したとき、縮径弾性力を有する。よって、筒体(1)は、ガラス管(21)の外周面(21b)にビード(11)を当接した状態で、ガラス管(21)の端部(21a)に保持される。径方向内側に突出して筒体(1)と一体に形成されるストッパ(16)が筒体(1)の一端(1a)に設けられ、ガラス管(21)に筒体(1)を取り付けるとき、ガラス管(21)の端部(20a)がストッパ(16)に当接する。

導出部(2)は、図４に示すように、筒体(1)及び接続部(3)に対して幅狭に形成され、筒体(1)の軸方向に延伸する帯状の平面形状を有している。このため、導出部(2)は、その延伸方向に対して垂直方向の断面図が小さく、可撓性を有しており、その上面方向又は下面方向に容易に撓む。本実施の形態では、導出部(2)の厚さは、接続部(3)と共に、筒体(1)の厚さと同一であるが、導出部(2)の幅及び長さは、導出部(2)に要求される可撓性の程度に応じて、適宜に決定される。図１及び図４に示すように、接続部(3)は、筒体(1)の中心軸(C₁)の延長上に中心軸(C₂)を有し且つ放電管(20)のリード(22)の断面積に対して大きな径を有する円形の貫通孔(13)を備える。ガラス管(21)の端部(21a)に筒体(1)を取り付けたとき、ガラス管(21)の端部(21a)から延伸するリード(22)が接続部(3)の貫通孔(13)内に配置される。貫通孔(13)の大きさは、接続部(3)の貫通孔(13)に放電管(20)のリード(22)を挿通する際の作業性及びリード(22)と接続部(3)とをろう材(5)により接続する際の作業性を考慮して、適宜に決定される。

帯状に形成されて弾力性及び可撓性を有する導出部(2)及び接続部(3)は、外力を受けて容易に変形するので、筒体(1)がガラス管(21)からずれたとき、導出部(2)及び接続部(3)が容易に撓み、リード(22)に外力が強く加わることが防止される。この結果、ガラス管(21)に割れ（クラック）が発生することを防止できる。また、径方向内側に突出する複数のビード(11)を筒体(1)に形成して、筒体(1)とガラス管(21)の端部(21a)との間に間隙(12)を形成すると、間隙(12)の断熱作用により筒体(1)によるガラス管(21)の部分的冷却を防止して、放電管(20)の特性変動を抑制できる。

コネクタ(10)を製造する際に、図５に示すように、プレス成形により金属板から導出部(2)、接続部(3)及びストッパ(16)等が一体に形成された板部材(6)を形成する。次に、曲げ加工により板部材(6)を環状に曲げて、筒体(1)を形成し、接続部(3)及びストッパ(16)を折曲させて、図６に示すコネクタ(10)が形成される。放電管(20)にコネクタ(10)を取り付けて、コネクタ付き放電管(10,20)を組み立てるとき、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、ガラス管(21)の端部(21a)にコネクタ(10)の筒体(1)を取り付け、導出部(2)を放電管(20)のリード(22)と並行に配置して、接続部(3)の貫通孔(13)内にリード(22)を挿通させる。このとき、ガラス管(21)の端部(20a)がストッパ(16)に当接するまで、筒体(1)の他端(1c)から放電管(20)を挿入する。ストッパ(16)は、筒体(1)内で放電管(20)の位置決めを行う。

次に、接続部(3)とリード(22)とを半田等のろう材(5)により固着し、コネクタ(10)と放電管(20)のリード(22)とを電気的に接続する。図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すように、少なくとも、接続部(3)の貫通孔(13)とリード(22)の一部とを溶融したろう材(5)中に浸漬し、接続部(3)の貫通孔(13)の内部に付着したろう材(5)を冷却して、接続部(3)とリード(22)とを接続できる。従来では、放電管(20)のリード(22)とハーネス線とを手作業の半田付けにより接続したが、ガラス管(21)の端部(20a)に筒体(1)を取り付けた後に、接続部(3)の貫通孔(13)とリード(22)とを溶融したろう材(5)に浸漬し、冷却すれば、リード(22)とコネクタ(10)とを接続できるので、ろう付け作業が簡単化し、製造コストを低減することができる。

コネクタ付き放電管(10,20)を表示装置に組み込むとき、金属製のホルダ(30)を液晶パネルの背面で導光板に隣接して配置する。ホルダ(30)は、配線を通じて表示装置の電源装置に接続される。図８に示すように、ホルダ(30)は、支持板(31)と、支持板(31)と一体に且つ支持板(31)に対して垂直方向に延伸して形成された一対の板体(32)とを備え、支持板(31)は、図示しない表示装置に固定される。図９に示すように、コネクタ付き放電管(10,20)は、対向して設けられた二対の板体(32)の間に配置される。板体(32)は、コネクタ(10)の筒体(1)を挟持する湾曲面を有し、筒体(1)を押圧すると、板体(32)は、互いに離間する方向に移動し、その後、弾力性により回復してコネクタ付き放電管(10,20)を保持する。図示しないが、ガラス管(21)の両端部(21a)にコネクタ(10)が取り付けられる。ホルダ(30)の板体(32)により筒体(1)を挟持し、表示装置の電源装置からホルダ(30)、筒体(1)、導出部(2)及び接続部(3)を通じて放電管(20)のリード(22)に電力を供給して、放電管(20)を点灯することができる。ホルダ(30)により筒体(1)を挟持するとき、筒体(1)を通じてリード(22)に加わる外力は、導出部(2)及び接続部(3)により緩和され、放電管(20)のガラス管(21)に大きな応力が伝達されない。

本発明の実施の形態は、図１〜図９に示す実施の形態に限定されず、変更が可能である。例えば、図１０に示すように、コネクタ(10)の導出部(2)は、複数の帯部材により形成してもよい。また、接続部(3)の貫通孔(13)は、円形に限定されず、角形に形成してもよい。図１１に示すように、接続部(3)の先端部をＹ字形又はＵ字形に切り欠いた切欠部としてもよい。図１２に示すように、導出部(2)の一部に折曲部(18)を形成してもよい。折曲部(18)は、自身の弾性により、筒体(1)と接続部(3)との間に伝達される応力をより緩和することができる。また、放電管(20)を点灯又は消灯したとき、熱膨張によりガラス管(21)が延伸又は収縮するが、放電管(20)の長さ方向に伸縮する折曲部(18)は、ガラス管(21)の延伸又は収縮分を吸収して、ガラス管(21)の延伸又は収縮によってガラス管(21)に加わる応力を軽減できる。特許文献１の電極保持部と同様に、図１３に示すように、支持板(31)から垂直方向に折曲して形成される帯体(33)をホルダ(30)に形成してもよい。帯体(33)の先端部に形成される支持部(34)によりコネクタ(10)の導出部(2)又は接続部(3)を支持し、接続時の衝撃を緩和して、コネクタ(10)とホルダ(30)とを接続することができる。支持部(34)とコネクタ(10)の導出部(2)又は接続部(3)とをろう材により固着して、ホルダ(30)にコネクタ付き放電管(10,20)を固定できる。図示するコネクタ付き放電管(10,20)では、接続部(3)及びリード(22)は、表示装置に組み込む前にろう材(5)により固着されるが、表示装置に組み込んだ後にろう材(5)により固着してもよい。

本発明は、例えば、液晶ディスプレイのバックライト等の光源装置に使用される冷陰極蛍光放電管に良好に適用できる。

本発明によるコネクタ付き放電管の一実施の形態を示す断面図 図１のコネクタを示す断面図 図１のコネクタを示す別の断面図 図１のコネクタを示す平面図 図１のコネクタを形成する板部材を示す平面図 図１のコネクタを示す斜視図 接続部とリードとの接続を示す工程図 ホルダの断面図 ホルダにコネクタ付き放電管を取り付ける工程を示す斜視図 導出部の他の実施の形態を示す斜視図 接続部の他の実施の形態を示す斜視図 導出部に折曲部を有する図１のコネクタ付き放電管の断面図 ホルダの他の実施の形態を示す斜視図 従来の放電管を示す断面図

符号の説明

(1)・・筒体、 (1a)・・一端、 (2)・・導出部、 (2a)・・先端、 (3)・・接続部、 (10)・・コネクタ、 (11)・・ビード、 (13)・・貫通孔（切欠部）、 (16)・・ストッパ、 (18)・・折曲部、 (20)・・放電管、 (21)・・ガラス管、 (21a)・・端部、 (22)・・リード、 (23)・・閉鎖空間、 (24)・・電極、

Claims (5)

1. 筒体と、該筒体の一端から該筒体の軸方向外側に延伸する帯状の導出部と、該導出部の先端から折曲して形成された接続部とを備え、
   前記筒体、導出部及び接続部は、金属により形成され、
   前記接続部は、貫通孔又は切欠部を有し、
   放電管を構成するガラス管の端部に前記筒体を取り付けたとき、前記ガラス管の端部から延伸するリードが前記接続部の貫通孔又は切欠部内に配置されることを特徴とする放電管用コネクタ。
2. 前記導出部に折曲部を形成した請求項１に記載の放電管用コネクタ。
3. 径方向内側に突出する複数のビードを前記筒体に形成した請求項１又は２に記載の放電管用コネクタ。
4. 前記筒体の径方向内側に突出し且つ前記放電管に当接するストッパを前記筒体の一端に形成した請求項１〜３の何れか１項に記載の放電管用コネクタ。
5. 放電管と、該放電管に取り付けられる金属製のコネクタとを備え、
   放電管は、放電用ガスを収容する閉鎖空間を形成するガラス管と、前記閉鎖空間内に配置された一対の金属製の電極と、一端が前記電極に接続され且つ他端が前記ガラス管の端部から外部に導出される金属製のリードとを備え、
   前記コネクタは、筒体と、該筒体の一端から該筒体の軸方向外側に延伸する帯状の導出部と、該導出部の先端から折曲して形成された接続部とを備え、
   前記接続部は、貫通孔又は切欠部を有し、
   前記ガラス管の端部に前記筒体を取り付けたとき、前記リードが前記接続部の貫通孔又は切欠部内に配置されることを特徴とするコネクタ付き放電管。

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