(57)【要約】【課題】コイルタッチの生じない発光管としつつ、口金本体の全長を適正な範囲とした蛍光ランプを提供すること。【解決手段】二重渦巻き形をしたガラス管１２と、ガラス管１２の両端部の封着部２４に封着され、封着部２４からガラス管１２内に延出された一対のリード線３０，３２とリード線３０，３２に架橋されたフィラメントコイル３６とからなる電極２８と、ガラス管１２の内周面に形成された蛍光体膜１４と、ガラス管１２の両端部の各々に装着された口金６とを備える蛍光ランプであって、口金６は、筒部と底部とからなる有底筒状をし、ガラス管１２の端部に嵌合される口金本体４４と、口金本体４４の底部から外方に立設された一対の口金ピン（５０），５２とを有し、ガラス管１２の外径をＡ、口金本体４４の全長をＢとした場合、口金本体４４の全長Ｂが、１.４Ａ≦Ｂ≦２Ａの関係を満たす長さに設定されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部に封着部を有するガラス管の管軸方向中央部から両管端部に至るガラス管全域が同一平面内で渦巻き状に形成され二重渦巻き形をしたガラス管と、
前記両端部の封着部に封着され、前記封着部から前記ガラス管内に延出された一対のリード線とこのリード線に架橋されたフィラメントコイルとからなる電極と、
前記ガラス管の内周面に形成された蛍光体膜と、
前記ガラス管の両端部の各々に装着された口金と、
を備える蛍光ランプであって、
前記口金は、
筒部と底部とからなる有底筒状をし、前記ガラス管の端部に嵌合される口金本体と、
前記口金本体の底部から外方に立設された一対の口金ピンと、
を有し、
前記ガラス管の外径をＡ、前記口金本体の全長をＢとした場合、
当該口金本体の全長Ｂが、
１.４Ａ≦Ｂ≦２Ａ
の関係を満たす長さに設定されていることを特徴とする蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプに関し、特に二重渦巻き形の発光管を有する蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
両端部が気密封止されたガラス管の管軸方向中央部から両管端部に至るガラス管全域が同一平面内で渦巻き状に形成されて二重渦巻き形をしたガラス管の両端部内に電極が設けられてなる発光管を有する蛍光ランプは、従来の円環状の発光管を有する蛍光ランプと比較して、小型化に適している。従来の蛍光ランプと発光管の全長が同じであれば、二重渦巻き形とすることにより、従来の円環状の発光管の内側のスペースに二重渦巻き形の発光管を収めることができるからである。
【０００３】
ここで、蛍光ランプの電極は、一対のリード線と当該リード線の一端に架橋されたフィラメントコイルとを有し、リード線の中間部がガラス管の一端部に封着されて支持されている。渦巻き形のガラス管は、その端部も幾分円弧状を描くように湾曲しているため、従来、リード線をガラス管に合わせて湾曲させた状態でガラス管の端部に封着している。
ところが、そのようにリード線を湾曲させなければならないことに加え、湾曲されたリード線をガラス管に沿って挿入しなければならないため、生産性の低下を招いている。そこで、リード線を可能な限り真直ぐにしたまま電極を構成することが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６―４９２７２号公報
【特許文献２】特開２００４−２６５７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、やはり、リード線を真直ぐにすると、ガラス管が湾曲している関係上、あまり奥に挿入できない。奥に挿入し過ぎるとフィラメントコイルがガラス管内周面に当たってしまうからである（以下、この事象を「コイルタッチ」と称する。）。このため、勢い、封着部からフィラメントコイルまでのリード線の長さ（以下、「リード線の足長」と言う。）は短くせざるを得ない。
【０００６】
リード線の足長を短くすると今度は、以下の問題が生じる。すなわち、ランプ寿命末期には、フィラメントに塗布された電子放射物質の消耗が進んでいるため、フィラメントコイルが異常発熱する場合がある。これにより、ガラス管端部に設けられている樹脂製の口金本体が熱変形する虞が生じるのである。
これに対処するため、口金本体の全長を短くしてそのフィラメントコイル側端部を出来るだけフィラメントコイルから遠ざければよいのであるが、遠ざけ過ぎると、今度は、蛍光体膜が形成されていないガラス管内周面部分が口金本体から露出してしまうため好ましくない。
【０００７】
本発明は、上記した課題に鑑み、コイルタッチの生じない発光管としつつ、口金本体の全長を上記問題の生じない適正な範囲とした蛍光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】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係る蛍光ランプは、両端部に封着部を有するガラス管の管軸方向中央部から両管端部に至るガラス管全域が同一平面内で渦巻き状に形成され二重渦巻き形をしたガラス管と、前記両端部の封着部に封着され、前記封着部から前記ガラス管内に延出された一対のリード線とこのリード線に架橋されたフィラメントコイルとからなる電極と、前記ガラス管の内周面に形成された蛍光体膜と、前記ガラス管の両端部の各々に装着された口金と、を備える蛍光ランプであって、前記口金は、筒部と底部とからなる有底筒状をし、前記ガラス管の端部に嵌合される口金本体と、前記口金本体の底部から外方に立設された一対の口金ピンと、を有し、前記ガラス管の外径をＡ、前記口金本体の全長をＢとした場合、当該口金本体の全長Ｂが、１.４Ａ≦Ｂ≦２Ａの関係を満たす長さに設定された構成を有する。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成からなる蛍光ランプによれば、口金本体の全長Ｂとガラス管の外径Ａとが上記の関係に設定されているため、後述するとおり、ガラス管の内周面における蛍光体膜の非形成領域が口金本体から露出することも、ランプ寿命末期に口金本体が溶融することも無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る二重渦巻き形蛍光ランプの概略構成を示す斜視図
【図２】上記蛍光ランプの有する発光管の正面図
【図３】上記蛍光ランプの有するホルダの斜視図
【図４】上記発光管の管端部が上記第１口金に挿入された状態を示す図であり、第１口金を切り欠いて描いた図
【図５】図４におけるＮ−Ｎ線断面図
【図６】口金の寸法を説明するための図
【図７】口金本体の全長の上限値を規定するために必要なデータをまとめた図
【図８】口金本体の全長の下限値を規定するために必要なデータをまとめた図
【図９】上記上限値および下限値とガラス管の外径との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜蛍光ランプの全体構成＞
図１は、実施の形態に係る二重渦巻き形蛍光ランプ２（以下、単に「蛍光ランプ２」と言う。）の概略構成を示す斜視図である。
図１に示すように、蛍光ランプ２は、二重渦巻き形をした発光管４と、一対の口金６，８を有するホルダ１０とを備える。
＜発光管の構成＞
図２に発光管４の一部切り欠き平面図を示す。発光管４は、両端が気密封止されたガラス管１２を有する。ガラス管１２の材料としては、例えば、バリウム・ストロンチウムシリケートガラス（鉛フリーガラスであり、軟質ガラスである。）を用いることができる。ガラス管１２は、その全長の大部分を占める主たる部分の横断面が円形をしている。ガラス管１２の内周面には蛍光体膜１４が形成されている。また、ガラス管１２内には所定量の水銀（例えば、５［ｍｇ］）のほか、緩衝ガスとして混合ガス（例えば、比率９０：１０で混合されたアルゴンガスとクリプトンガスからなる混合ガス）、が所定の封入圧（例えば、４００［Ｐａ］）で封入されている（いずれも不図示）。
【００１２】
ガラス管１２は、管軸方向中央部１６から両管端部１８，２０に至るガラス管１２全域が渦巻き状に形成されて二重渦巻き形状をしている。よって、発光管４も全体的に二重渦巻き形をしている。
ガラス管１２の両端は、例えばピンチ加工によって封着（ピンチシール）されている。図２において、管端部１８に対応する封着部を第１封着部２４、管端部２０に対応する封着部を第２封着部２６と称することとする。
【００１３】
第１封着部２４には、第１電極２８の第１リード線３０と第２リード線３２とが支持されている。
第１リード線３０と第２リード線３２のガラス管１２内側は、ガラスビーズ３４で束ねられている。また、第１リード線３０と第２リード線３２のガラス管１２内側の端部間には、エミッタ（不図示）の塗布されたフィラメントコイル３６（以下、単に「コイル３６」と言う。）が架橋されている。
【００１４】
第１リード線３０と第２リード線３２は、第１封着部２４からガラス管１２の外部へと導出されている。
符号「３８」で指し示すのは、蛍光ランプ２の一連の製造工程における、ガラス管１２内の排気工程で用いられた排気管の一部が残存した部分である。ここで、ピンチ加工による第１封着部２４から突出している（延出されている）排気管の残存部分を「排気管残部３８」と称することとする。
【００１５】
なお、ガラス管１２の第２封着部２６側には、第２電極４０が設けられているのであるが、第２電極４０は、第１電極２８と同じ構成をしているので、第２電極４０の図面に現れている構成部材には、第１電極２８と同じ符号を付して、その説明については省略する。
＜ホルダの構成＞
図３はホルダ１０の概略構成を示す斜視図である。
【００１６】
ホルダ１０は、細長い板状をした連結板４２と連結板４２の両端部の各々に対応して設けられた第１口金６、第２口金８とを有する。ホルダ１０は、後述する口金ピン５０，５２以外の部分は、合成樹脂の一体成型品からなる。合成樹脂としてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を用いることができる。なお、一体成型によらず、連結板４２と第１口金６および第２口金８とを個別に作製し、接着剤等の固着手段や、ねじ、リベット等の締結手段によって、これら３個の部材同士を接合することとしても構わない。
【００１７】
第１口金６と第２口金８とは、連結板４２に対する向きが異なる以外は、同じ構成である。よって、以下、第１口金６を代表にその詳細な構成について説明し、第２口金８については、第１口金６と同じ構成部分に同じ符号を付して、その説明については省略することとする。
第１口金６は、有底筒状をした口金本体４４を有する。本例では、口金本体４４は、有底円筒状をしている。ここで言う「円筒」とは、断面が真円形状をしたもののみならず多少扁平な形状のもの、例えば楕円形状のものも含む趣旨である。なお、口金本体の形状はガラス管端部が挿入できるような形状であれば「円筒」に限らず、「四角筒」状などであってもよい。
【００１８】
口金本体４４の底部には、一対の口金ピン５０，５２が植設されて、外方へ立設されている。口金ピン５０，５２は銅合金その他の金属でできた中空ピンからなる。口金ピン５０と口金ピン５２とは、例えば、５［ｍｍ］の間隔（両口金ピンの軸心間の距離）をもって植設されている。この間隔は、蛍光ランプの定格電力［Ｗ］に関わらず一定である。
＜発光管と口金との取付構造＞
図４および図５を参照しながら、発光管４と口金６，８との取付構造について説明する。管端部１８（図２）には第１口金６（図３）が、管端部２０（図２）には第２口金８がそれぞれ取り付けられるのであるが、いずれの取付構造も略同様なので、第１口金６の方を代表にして説明する。
【００１９】
図４は、発光管４の管端部１８が第１口金６に挿入された状態を示す図であり、第１口金６を切り欠いて描いた図であり、図５は、図４におけるＮ−Ｎ線断面図である。
図４に示すように、第１リード線２８は口金ピン５２に挿入され、口金ピン５２内において不図示の半田によって接合されている。第２リード線３２は、図には現れていないが口金ピン５０に挿入され、同様に半田付けされている。
【００２０】
管端部１８は、口金本体４４にその排気管残部３８の頂部が口金本体４４の内底面４４Ａに当接するまで挿入される。この状態で、口金本体４４内には、不図示のシリコーン樹脂が充填されていて、これにより、発光管４（管端部１８）と第１口金６とが実質的に接合されている。
＜口金の各部寸法＞
〔口金本体の内径〕
（ガラス管の同一平面方向と直交する方向における口金本体の内径Ｋ１について）
図５に示す内径Ｋ１［ｍｍ］は、ガラス管の外径の大きさに応じて決定されている。すなわち、大径円筒部４８の内径Ｋ１の大きさは、ガラス管１２の外径のばらつきが考慮され、ガラス管１２が大径円筒部４８にスムーズに挿入して嵌合でき、かつ口金とガラス管とを固着する固着剤としてのシリコーン樹脂がその隙間に適量に充填できる大きさに決定されている。
【００２１】
よって、内径Ｋ１は、ガラス管の外径毎にその値が異なっている。
（ガラス管の同一平面方向における口金本体の内径φＫ２について）
図５に示す内径Ｋ２は、内径Ｋ１よりも少し大きめに設定されている。これは、発光管４は、ガラス管を渦巻き状に巻回して製作される関係上、図１の矢印Ｍの方向におけるガラス管端部の開きにばらつきが生じる。よって、当該ばらつき分も考慮してガラス管１２の外径よりも大き目に設定しているからである。
〔口金本体の全長〕
口金本体の全長について、図６を参照しながら説明する。図６は、図４から発光管４の端部に装着された第１口金６の部分を抜き出した図である。なお、煩雑さを避けるため、図６では、ガラス管１２の断面におけるハッチングは省略している。
【００２２】
図６において、符号Ａはガラス管１２の外径を、符号Ｂは第１口金６の口金本体４４の全長を示している。また、符号Ｒはガラス管１２端部近傍におけるガラス管１２最外周の曲率半径を示している。
以下に説明する符号Ｃ〜Ｇの寸法は、円筒状をした口金本体４４の中心軸Ｘ方向に（中心軸Ｘに平行に）測定される距離である。
【００２３】
符号Ｃは、第１封着部２４の排気管残部３８側端部から、蛍光体膜１４の排気管残部３８側端部までの最長距離である。
符号Ｄは、排気管残部３８の全長である。
符号Ｅは、口金本体４４の底部厚みである。なお、底部厚みは、口金ピン５２の圧入代として必要十分な寸法が確保される。当該寸法は３［ｍｍ］で一定である。
【００２４】
符号Ｆは、第１封着部２４の排気管残部３８側端部から、コイル３６までの距離である。当該距離は、コイル３６の長手方向中央部におけるコイル軸心位置を基準に測定される。
符号Ｇは、コイル３６から口金本体４４の開放端部までの距離である。なお、コイル３６における測定基準位置は上記と同じである。
【００２５】
（１）全長の上限（Ｂmax）
（i）Ｆの値は、長くなりすぎるとガラス管内面とコイルタッチが生じる。そして、コイルタッチが生じないＦの大きさの限界は、曲率半径Ｒおよび外径Ａによって異なる（ガラス管１２の肉厚は、０.８−１.０［ｍｍ］程度なので、外径で評価できるため、便宜上、外径を用いることとした。）。
【００２６】
そこで、本願の発明者らは、実際に長さの異なるリード線を用いて、ランプを製造し、コイルタッチが生じなくなるＦを求めた。そのようなＦの値を図７に示した。なお、図７、図８に示す定格電力の各々は、下限値は含まず上限値は含むものである。例えば、「７〜２５［Ｗ］」は、「７［Ｗ］を超え２５［Ｗ］以下」の意味である。また、図７に示す曲率半径Ｒの各々は、上限値および下限値の両方を含む。例えば、「４０〜６５［ｍｍ］」は、「４０［ｍｍ］以上、６５［ｍｍ］以下」の意味である。
【００２７】
（ii）図７に示すＧは、ランプの寿命末期にフィラメントコイルが異常発熱した際、口金本体４４が溶融しないために必要な最小限の距離である。
（iii）排気管残部３８の全長は、コンパクト化の観点からはできるだけ短い方が好ましいが、短すぎると、製造工程において排気管を加熱して溶断する際に（いわゆるチップオフ工程）、封着部に割れが生じる。図７に示すＤの値は、封着部に割れが生じない排気管残部３８の下限値である。なお、この値は、ガラス管１２と相関関係がある。排気管の径は、排気工程における排気時間を短くする観点から、太い方が望ましい。しかしながら、太くなりすぎると、第１封着部２４の幅にリード線、排気管のスペースを十分確保できなくなるため、ピンチ加工時にリーク、クラックなどの問題が生じる。したがって、最適な排気管の径は、ガラス管１２の径により決定される。また、排気管の径が大きいと、チップオフ工程の際のバーナー加熱量が大きくなり、それにより、チップオフ時に第１封着部２４が加熱されすぎると、第１封着部２４に割れが生じる。したがって排気管残部の長さの下限値は排気管の径と相関がある。以上のことから排気管残部３８の長さの下限値はガラス管１２の径と相関関係にある。
【００２８】
上記の観点から、口金本体４４の全長の上限Ｂmaxは、「Ｄ＋Ｅ＋Ｆ−Ｇ」となる。
なお、発光管４に第１口金６を装着する場合は、排気管残部３８の頂部に口金本体４４の内底面が当接するまで、口金本体４４を発光管４の端部に押し込む。よって、排気管残部３８と口金本体４４の内底面との間に生じる間隙は僅かなので、無視することとする。
（２）全長の下限（Ｂmin）
（i）Ｃは、蛍光体膜による管軸方向の発光長を確保する観点からはできるだけ短い方が好ましいが、短すぎると、製造工程におけるピンチ加工による封着の際に蛍光体膜がガラス管の内周面から脱落してしまう。この場合、ガラス管１２の外径が大きい程ピンチ加工に伴うガラス管の変形が大きいため、Ｃはその分長くとる必要がある。すなわち、ガラス管１２の外径の大きさとＣの大きさとは相関関係がある。図８に示すＣは、蛍光体膜の脱落が生じない下限値である。
【００２９】
（ii）図８に示すＤは、上記したのと同じ観点から求められた値である。
口金本体４４の全長Ｂは、ガラス管１２の内周面における蛍光体膜１４の形成されていない部分を口金本体４４から露出させないという観点から、「Ｃ＋Ｄ＋Ｅ」以上が必要となる。すなわち、口金本体４４の全長の下限値Ｂminは、「Ｃ＋Ｄ＋Ｅ」となる。
ここで、図９に、横軸にガラス管１２の外径φＡを、縦軸に口金本体４４の全長Ｂをとって、外径ＡとＢminおよびＢmaxとの関係を表したグラフを示す。
【００３０】
ここで、Ｂmaxと外径Ａとの間には、Ｂmax＝２Ａの関係が、Ｂminと外径Ａとの間にはＢmin＝１.４Ａの関係が認められる。よって、口金本体４４の全長Ｂが、１.４Ａ≦Ｂ≦２Ａの関係を満たす長さに設定することにより、蛍光体膜１４の非形成領域が口金本体４４から露出することも、ランプ寿命末期に口金本体４４が溶融することも無くなる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下の形態とすることも可能である。
【００３１】
すなわち、上記実施の形態では、第１口金６と第２口金８とを連結板４２で連結した形態としたが、これに限らず、連結板４２を廃し、口金単体を発光管４の両端部に取り付けることとしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係る蛍光ランプは、例えば、二重渦巻き形の蛍光ランプに好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
２    蛍光ランプ
４    発光管
６    第１口金
８    第２口金
１２    ガラス管
１４    蛍光体膜
２８    第１電極
３０    第１リード線
３２    第２リード線
３６    フィラメントコイル
５０，５２    口金ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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