JPH09320546A - ハロゲン電球の外部リード構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、封止部の
弱点を除去して封止部からの封止用箔の酸化やクラック
発生を防止すること、封止部を短くしてハロゲン電球
の全長を短くする事にある。 【構成】 封体(1)の両端に封止部(13)
が形成され、封止部(13)内に封止用箔(10)の一部が埋設
され、その残部が封止部(13)から外方に突出しており、
封体(1)内に収納されているフィラメント(6)の端部が封
止用箔(10)に接続されている事を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は封止部における歪みが少
なく、それ故封体の破裂が少なくて安全であり且つその
全長を短くする事の出来る新規なハロゲン電球に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のハロゲン電球(B')は図９に示すよ
うに、封止部(13')内に埋設した封止用箔(10')の一端に
フィラメント(6')のリード部(21')を、封止用箔(10')の
他端に外部リード棒(11')を溶接し、外部リード棒(11')
を封止部(13')から外方に突出させた形状のものであっ
た。

【０００３】封止用箔(10')を使用する理由は、封止部
(13')内に埋設された封止用箔(10')が封止部(13')に完
全に拘束され、封止部(13')の熱伸縮に合わせて伸縮し
て封体(1')のフィラメント封入部(8')内部と外部とが完
全に気体の出入りが遮断された状態を保つことが出来る
ようにするためである。そのためには外部リード棒(1
1')の先端とリード部(21')の先端との間の距離(L3')
《この部分を密着部分(L3')とする。》は、条件によっ
て異なるもののある程度の長さが必要となり、密着部分
(L3')が短か過ぎると、密着部分(L3')から極く微細なリ
ークが発生し、封体(1')内に空気（主原因は酸素）が侵
入し、その酸素によりフィラメント(6')の断線やフィラ
メント封入部(8')の黒化を引き起こし、ハロゲン電球
(B')としての寿命が著しく短くなるという問題があっ
た。

【０００４】そこで、リーク防止のためには密着部分(L
3')はある程度の長さが必要になり且つ溶接代(M1')(M
2')が必要になるため、封止用箔(10')は全長で(H3')が
要求されることになる。そして、封止部(13')に前記封
止用箔(10')の全体が埋設されるため、封止用箔(10')全
体を埋設するために必要な部分を含めた長さ(P3')が要
求される。その結果、封止部(13')が全体で(P3')と長く
なるためハロゲン電球(B')の全長もその全体で(S3')と
長大なものになる。

【０００５】図１０は、封止部(13')の部分拡大正断面
図であるが、外部リード棒(11')は太い金属棒であるた
め封止部(13')内に埋設されている部分と封止部(13')と
の間には外部リード棒(11')の末端部《即ち、封止用箔
(10')との溶接部分近辺》に至る微細な間隙(K')がどう
しても発生する。間隙(K')は外部と繋がっているので、
当然間隙(K')内には空気が侵入してくる。そして封止用
箔(10')は一般的にはモリブデン製であるため３６０℃
以上に加熱されると酸化が急速に始まる。

【０００６】ハロゲン電球(B')は点灯時高温に曝され、
封止部(13')は時として３６０℃以上になる。その結
果、点灯時の３６０℃以上の熱で封止用箔(10')が外部
リード棒(11')との溶接部分(a')を起点として侵入空気
によって急速に酸化され膨張し、酸化部分の境界におい
て封止部(13')の内面と封止用箔(10')とが剥離される。
そしてこの剥離部分に酸素が供給され次第に酸化が見た
目には貝殻状に成長して密着部分(L3')を侵食し、次第
に密着部分(L3')の幅を短くしていく。特に、外部リー
ド棒(11')と封止用箔(10')との溶接部にはどうしても僅
かな酸化と大きな残留歪みが存在しているため、３６０
℃以上に加熱されると封止用箔(10')の酸化が、前記溶
接部の僅かな酸化が核となって急速に進む。その結果、
残存している歪みとの相乗効果で剥離が進行し、フィラ
メント封入部(8')と外気との間でリークが発生し、前述
のようにフィラメント(6')の断線やフィラメント封入部
(8')の黒化を引き起こすことになる。

【０００７】更に、ピンチ封止時に、太い外部リード棒
(11')によって封止部(13')が変形して大きな歪みがその
部分の内部に形成され且つピンチ封止時の後の冷却時に
双方の膨張係数の違いから外部リード棒(11')との接触
内面に微細なクラックが発生する。たとえ十分な焼鈍を
行ったとしても完全に封止部(13')の歪みを除去する事
が出来ず、前記封止用箔(10')の酸化による膨張がこの
歪みの増大と前記微細クラックの成長を促し、最終的に
封止部(13')が破損すると原因となる事があった。

【０００８】また、外部リード棒(11')の封止部(13')へ
の埋設代はある程度の長さが必要である。前記埋設代が
短いと、外部リード棒(11')に力が加わると封止用箔
(10')から外れると電気的接触不能となると共に場合に
よっては封止部(13')から抜け落ちる事がある。抜け
落ちないまでも封止部(13')に直接外部リード棒(11')の
力が加わって封止部(13')が破損するという問題があっ
た。なお、フィラメント(6)はリード部(21)を含む概念
であり、リード部(21)は図のようにシングルコイル部分
の上に別体の保護コイルを被せたものでもよいし、細い
棒状の内部リード棒をリード部(21)に用い、コイルの端
部を巻着したりする事も可能であるし、前記シングルコ
イルをそのまま封止用箔(10)に溶接してもよい。その
他、種々の方法でリード部(21)を形成する事が出来る事
は言うまでもない。また、以上の点はシングルエンド型
ハロゲン電球においても同様である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、封止部の
弱点を除去して封止部の端部からの封止用箔の酸化やク
ラック発生を防止すること、封止部を短くしてハロゲ
ン電球の全長を短くする事をその解決課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】『請求項１』に記載のハ
ロゲン電球(A)の外部リード構造の第１例(A1a)《図１参
照》とその変形例(A2a)《図３参照》は「封体(1)に封止
部(13)が形成され、封止部(13)内に封止用箔(10)の一部
が埋設され、その残部(10a)が封止部(13)から外方に突
出しており、封体(1)内に収納されているフィラメント
(6)の端部が封止用箔(10)に接続されている」事を特徴
とする。

【００１１】これによれば、封止用箔(10)の埋設部分に
従来のような間隙(K')が形成されることがないため、封
止用箔(10)の封止部(13)内での酸化が発生せず、封止部
(13)との剥離を防止する事が出来る。また、封止用箔(1
0)は通常２０〜３０μｍの薄い平坦な部材であるから封
止部(13)に大きな歪みを生じさせる事がなく、クラック
発生の原因になる事もない。

【００１２】更に、封止部(13)から封止用箔(10)の端部
(10a)が直接突出しているので、リーク防止に必要な密
着部分は、封止部(13)の端部からフィラメント(6)の端
部迄の距離(L1)ということになり、従来のハロゲン電球
(B')における外部リード棒(11')の封止部(13')に対する
埋設代(M3')が不要となり、その分だけ封止部(13)を短
くすることが出来る。その結果、ダブルエンド型ハロゲ
ン電球(A1a)の全長(S1a)或いはシングルエンド型ハロゲ
ン電球(A2a)の全長(S2a)が短くなり、アウタバルブ(2)
に収納し易くなる。なお、封止部(13)は図の実線で示す
ように封体(1)の端部に設けてもよいが、仮想線で示す
ように必ずしも端部でなくともよい。この場合、必要に
応じて仮想線で示す部分を後工程で切除する事も出来る
し、そのままにしておいて図８に示すようにステム(4)
の一部或いは全部として使用してもよい。この点は、他
の例でも同様である。このようにダブルエンドタイプの
封体(1)の両端部分(1a)(1b)或いはそのいずれか一方を
残して、或いはシングルエンドタイプの封体(1)の端部
(1c)を残して封体(1)の途中部分をピンチングする場
合、ピンチング時のバーナ炎から封止用箔(10)の突出部
分(10a)を保護することが出来て好都合である。

【００１３】『請求項２』に記載のハロゲン電球(A)の
外部リード構造の第２例(A1b)《図２参照》とその変形
例(A2b)《図４参照》は「封体(1)に封止部(13)が形成さ
れ、封止部(13)内に封止用箔(10)の一部が埋設され、そ
の一端部(10a)が封止部(13)から外方に突出しており、
他端部(10b)が封体(1)内に突出していて、封体(1)内に
突出している封止用箔(10)の他端部(10b)に封体(1)内に
収納されているフィラメント(6)の端部が接続されてい
る」事を特徴とするものである。

【００１４】この場合は、封止用箔(10)が封止部(13)の
内外に貫通するように配設されているので、封止部(13)
の全長(P1)(P2)が密着部分(L1)と等しくなり、封止部(1
3)の長さを更に短くする事ができる。その結果、ダブル
エンド型ハロゲン電球(A1b)の全長(S1b)或いはシングル
エンド型ハロゲン電球(A2b)の全長(S2b)が短くなり、ア
ウタバルブ(2)に更に収納し易くなる。

【００１５】

【実施例】以下、図面に示す実施例に従って本発明を詳
細に説明する。本発明のハロゲン電球(A)の第１実施例
(A1a)は、図１に示すようなダブルエンドタイプのもの
で、石英ガラス製の封体(1)の両端に実線で示すように
封止部(13)が形成され、或いは仮想線で示すように封体
(1)の一部に封止部(13)が形成されている。封体(1)のフ
ィラメント封入部(8)の内部にはフィラメント(6)が張設
されている。フィラメント(6)はダブルコイルのタング
ステン製で、両端にフィラメント(6)のシングルコイル
部にコイルを被せたリード部(21)が形成されており、前
記リード部(21)が封止用箔(10)の埋設端に溶接されてい
る。図示しないが、フィラメント(6)の適所に渦巻き状
に形成された１乃至複数のサポートを巻設し、前記サポ
ートの外周縁の一部を、封体(1)を内側に凹ましたサポ
ート固着部に埋設固定するようにしてもよい。勿論、前
記リード部(21)の形状は前記形状に限られるものでなく
フィラメント(6)のシングルコイル部分をそのまま封止
用箔(10)の埋設端に溶接してもよいし、棒状の内部リー
ド棒（図示せず）を介して封止用箔(10)に接続してもよ
い。

【００１６】封止用箔(10)は２０〜３０μｍの薄いモリ
ブデン製のもので、その一部が封体(1)に形成された封
止部(13)内に埋設され、その残部が封止部(13)から外方
に突出している。従って、封止部(13)の端部からリード
部(21)の端部迄の間の距離(L1)は封止用箔(10)のみが埋
設されている事になる。この部分を密着部分(L1)とす
る。従って、この密着部分(L1)については封止用箔(10)
と封止部(13)とが完全に密着して間隙(K')が生じない。
図中、(M1)は封止用箔(10)とリード部(21)との溶接代で
あり、(H1)は封止用箔(10)の全長であり、(P1)は封止部
(13)の全長である。

【００１７】ここで、図９に示す従来例のハロゲン電球
(B')と比較した場合、従来例のハロゲン電球(B')の密着
部分(L3')と本発明のハロゲン電球(A1a)『(A2a)の場合
も同様』の密着部分(L1)とが等しいとした場合、従来例
の外部リード棒(11')の封止部(13')への挿入代(M3')が
不要となり、本発明の封止部(13)の全長(P1)は従来例の
封止部(13')に比べて挿入代(M3')だけ短くする事が出来
る。即ち、(P1)＝(P3')−(M3')となる。そして、その結
果、本発明のハロゲン電球(A1a)は従来例に比べてその
全長が(M3')の２倍だけ短くなる。即ち、(S1a)＝(S3')
−(M3')×２となる。そして、従来例のような間隙(K')
が発生しないので、封止用箔(10)の封止部(13)内での封
止部(13)内での酸化を防ぐ事が出来、且つ封止部(13)に
も大きな歪みが生じないので、貝殻状の剥離の発生させ
る事なく封止部(13)の破損を防ぐ事が出来る。

【００１８】図２は、第１実施例(A1b)の変形例で、封
止用箔(10)が封止部(13)の内外に貫通している例であ
る。フィラメント(6)のリード部(21)は、封止用箔(10)
の内側突出端に溶接されている。この場合は、封止部(1
3)の全長にわたって封止用箔(10)に密着するので封止部
(13)の全長(P1)＝密着部分(L1)となり、より封止部(13)
の全長を短くする事が出来、ハロゲン電球(A1b)の全長
(S1b)を短くする事が出来る。また、封止用箔(10)が封
止部(13)の内外に貫通しているので、フィラメント(6)
のリード部(21)の封止用箔(10)との溶接部分が封止部(1
3)内に埋設されず、それ故封止部(13)のフィラメント封
入部(8)側部分において封止部(13)に歪みやクラックが
発生せず、封止部(13)での破損がより少なくなる。しか
も、封止部(13)全体が封止効果を持つため封止部(13)を
最小の長さにする事が出来る。

【００１９】図３は本発明にかかるハロゲン電球(A)の
第２実施例(A2a)で、シングルエンド型の場合である。
この場合も封止用箔(10)の一部が封止部(13)内に埋設さ
れ、残部が外部に突出している。そして、一対の内部リ
ード棒(21a)の一端が封止用箔(10)の埋設端に溶接され
ており、他端にフィラメント(6)が架設されている。こ
れにより、前述同様貝殻状剥離の発生を防止して封止部
(13)の破損を防ぐ事が出来る。

【００２０】図４は本発明にかかる第２実施例のシング
ルエンド型ハロゲン電球(A2a)の変形例(A2b)で、図２同
様封止用箔(10)を封止部(13)の内外に貫通させてある。
この場合も、前記同様封止部(13)の長さ(P2)が短くな
り、従ってハロゲン電球(A2b)の全長(S2b)も短くなる。
そして、前述同様封止部(13)のフィラメント封入部(8)
側部分において封止部(13)に歪みやクラックが発生せ
ず、封止部(13)での破損がより少なくなる。しかも、封
止部(13)全体が封止効果を持つため封止部(13)を最小の
長さにする事が出来る。

【００２１】図５は、第１実施例(A1a)にかかるハロゲ
ン電球(A)を立てて一般白熱電球用のアウタバルブ(2)内
に設置した場合である。アウタバルブ(2)の螺子筒部取
付部(7)の内側にはステム(4)が一体的に取り付けてあ
り、外面側には従来のナス型一般白熱電球と同じサイズ
の螺子筒部(5)が接着されている。螺子筒部(5)の中央に
絶縁物(16)を介して配設された中央接点(17)と一方のス
テム側リード棒(14)とが接続され、前記螺子筒部(5)に
は他方のステム側リード棒(14)が接続されている。これ
により、従来のナス型一般白熱電球用ソケットにそのま
ま装着する事ができる。アウタバルブ(2)内の雰囲気は
特に限定されず、不活性ガスによる不活性雰囲気として
もよいし、加圧或いは減圧状態としてもよいし、又は空
気を充填してもよい。なお、アウターバルブ(2)内は点
灯中高温になり、しかも空気が内部に充満していてもモ
リブデン製の封止用箔(10)の封止部(13)内での酸化はな
い。故に、アウターバルブ(2)に取り付けたステム(4)の
排気管（図示せず）が不要のため（従来では、アウター
バルブ(2)内を不活性ガスで満たさねばならず、それゆ
え排気管が必要であった。）、製造方法が簡単になり、
コストダウンに繋がる。

【００２２】アウタバルブ(2)の材質はガラスでもよい
し樹脂でもよい。また、透明体でもよいし磨りガラス状
の半透明でもよい。また表面に凹凸を設けるなど、その
形状は特に限定されるものでなく前述のナス型を始めバ
ラエティに富んだ各種のものを採用する事ができる。

【００２３】前記ハロゲン電球(A1a)の封止用箔(10)の
外部延出部分(10a)は、前記ステム(4)から導出された一
対のリード棒(14)に溶接にて一体的に取り付けられてお
り、ハロゲン電球(A1a)(A1b)の保持の補強のために、リ
ード棒(14)に取着した保持具(9)にて封止部(13)を挟持
している。

【００２４】また、図５のようにハロゲン電球(A1a)の
周囲を囲繞するように防爆用部材(12)を配設してもよ
い。防爆用部材(12)は、例えば細いワイヤを編んだ筒状
網やパンチングメタルやラス網を筒状に丸めたものなど
が考えられる。この防爆用部材(12)は、一方のリード棒
(14)に直接又は間接的に固着されている。これによれ
ば、インナバルブであるハロゲン電球(A1a)がたとえ何
らかの理由で破裂したとしても防爆用部材(12)でその破
片の飛散を防止出来、破裂による２次的事故を防止する
事が出来る。

【００２５】防爆用部材(12)の他の例としては図６のよ
うに封止部(13)全体を保護するような部材や、封止部(1
3)の全体及びフィラメント封入部(8)の両端の曲面部分
に塗着されたコーティング（図示せず）によって形成し
てもよい。以上は他のハロゲン電球(A1b)(A2a)(A2b)の
場合も同様である。

【００２６】また、図５のようなナス型のアウタバルブ
(2)の代わりに、図６のようなリフレクタ型のアウタバ
ルブ(2)を用い、ハロゲン電球(A1a)を横にして配設した
例である。勿論、ハロゲン電球(A1a)を立てて使用する
事も可能である事は言うまでもないし、ナス型アウタバ
ルブ(2)において、ハロゲン電球(A1a)を横にして使用す
る事も勿論可能である。その他、パー（シールドビー
ム）型を始め、色々な従来の白熱電球のアウターバルブ
(2)内に配置する事ができるものである。本発明にかか
るハロゲン電球(A1a)は前述のように従来例と比べて全
長が短いので、アウタバルブ(2)に立てて収納する事も
出来るし、横に収納する事も簡単である。この点はハロ
ゲン電球(A1b)(A2a)(A2b)も同様である。

【００２７】図７はシングルエンド型ハロゲン電球(A2
a)を細長いアウタバルブ(2)に収納し、ハロゲン電球(A2
a)の頭部をバネ部材(3)で固定した例である。勿論、ナ
ス型のアウタバルブ(2)やシールドビーム型アウタバル
ブ(2a)にシングルエンド型ハロゲン電球(A2a)(A2b)を収
納する事も可能である。なお、図７において、(15)はハ
ロゲン電球(A2a)『(A2b)の場合も同様』を取り付けるた
めのセラミックマウントであり、(16)は防爆用のヒュー
ズである。

【００２８】図８は、図１のダブルエンドタイプのハロ
ゲン電球(A1a)の封体(1)の両端(1a)(1b)を残して用いた
例である。勿論、図の場合端部(1a)を切除したものを使
用する事も可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明のハロゲン電球によれば、封止部
内にその一部が埋設され封止用箔が封止部から外方に突
出しているので、封止部の端部から封止用箔の埋設部分
が封止部に完全に密着して、従来のような間隙が形成さ
れず、その結果封止用箔に熱がかかっても封止用箔の酸
化が発生せず、封止部との剥離が生じない。その結果、
封止部におけるリークを防止する事が出来、ハロゲン電
球の長寿命化を達成出来る。また、封止用箔は薄い平坦
な部材であるから、封止部との密着部分に大きな歪みを
生じさせる事がなく、クラック発生の原因になる事もな
い。更に、従来のハロゲン電球のように外部リード棒の
封止部に対する埋設代が不要となるので、その分だけ封
止部を短くすることが出来、ハロゲン電球の全長をより
短くする事が出来る。また、封止部に封止用箔を貫通さ
せる場合には、封止部全長が封止効果を発揮するので、
封止部の全長を最も短くする事が出来るだけでなく、封
止部に発生するクラックや歪みも最小限にする事か出
来、封止部での破損を極めて少なくする事が出来る。ま
た、封止用箔は、封止部内で酸化するというような事が
ないので、そのままで使用する場合は勿論、アウタバル
ブ内に収納して使用する場合でもアウタバルブ内の雰囲
気を特に不活性雰囲気や減圧状態にする必要がなく、自
由に富んだ形状のアウタバルブを選択し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるダブルエンド型ハロゲン電球の
第１実施例の正断面図

【図２】図１の変形例の正断面図

【図３】本発明にかかるシングルエンド型ハロゲン電球
の正断面図

【図４】本発明にかかるシングルエンド型ハロゲン電球
の他の例の正断面図

【図５】本発明のダブルエンド型ハロゲン電球をナス型
アウタバルブに収納した場合の一部切欠斜視図

【図６】本発明のダブルエンド型ハロゲン電球をシール
ドビーム型アウタバルブに収納した場合の一部切欠斜視
図

【図７】本発明のシングルエンド型ハロゲン電球を細長
いアウタバルブに収納した場合の断面図

【図８】本発明の封体の両端部分を残したダブルエンド
型ハロゲン電球を細長いアウタバルブに収納した場合の
断面図

【図９】従来のハロゲン電球の断面図

【図１０】図８の封止部の拡大断面図

【符号の説明】

(A)…ハロゲン電球 (A1a)(A1b)…ダブルエンド型ハロゲン電球の第１実施例
とその他の例 (A2a)(A2b)…シングルエンド型ハロゲン電球の第２実施
例とその他の例 (L1)…密着部分 (H1)…封止用箔の全長 (P1)…封止部全体の長さ (S1a)(S1b)(S2a)(S2b)…ハロゲン電球の全長 (1)…封体 (2)…アウタバルブ (3)…バネ部材 (4)…ステム (5)…螺子筒部 (6)…フィラメント (7)…螺子筒部取付部 (8)…フィラメント封入部 (9)…保持具 (10)…封止用箔 (11)…外部リード棒 (12)…防爆部材 (13)…封止部 (14)…リード棒

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 封体に封止部が形成され、封止部
   内に封止用箔の一部が埋設され、その残部が封止部から
   外方に突出しており、封体内に収納されているフィラメ
   ントの端部が封止用箔に接続されている事を特徴とする
   ハロゲン電球。
2. 【請求項２】 封体に封止部が形成され、封止部
   内にその一部が埋設され、その一端部が封止部から外方
   に突出しており、その他端部が封体内に突出していて、
   封体内に突出している封止用箔の他端部に封体内に収納
   されているフィラメントの端部が接続されている事を特
   徴とするハロゲン電球。