(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプ容器と、このランプ容器内の光源と、この光源から前記のランプ容器の外部に延在する導電性のリード線と、電気絶縁部分及び接点を有しこの電気絶縁部分及び接点間に前記リード線がクランプされている口金とを具えるランプにおいて、前記接点は、ソケットの対応接点と接触する接触部分と、この接触部分から延在する剛性な脚部とを有し、前記電気絶縁部分は、前記脚部を入れるクランプ孔を画成する孔壁を有し、クランプ孔の寸法とこのクランプ孔を取囲む前記電気絶縁部分の弾性とは、前記脚部を前記クランプ孔内に挿入して前記接触部分が前記電気絶縁部分に着座した際に前記リード線が該脚部と前記孔壁の間に確実にクランプするとともに、前記接点が該脚部と前記孔壁との間の摩擦だけで前記クランプ孔内に固定されて前記脚部と前記孔壁とはいかなる種類のスナップ係合もなされないように選択されていることを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記リード線はその端部だけが前記クランプ孔内に延在し、この端部は、前記クランプ孔への前記脚部の挿入方向に延在することを特徴とする請求の範囲１記載のランプ。
【請求項３】
前記電気絶縁部分は前記クランプ孔に隣接して延在する案内孔を有し、前記リード線は、ランプ容器からこの案内孔を通って前記脚部の挿入方向とは反対の方向に延在し、次いで前記脚部を入れる前記クランプ孔内に延在していることを特徴とする請求の範囲２記載のランプ。
【請求項４】
前記案内孔は、前記リード線を該案内孔内に案内するために、前記ランプ容器に向かう方向とは反対の方向に狭くなるテーパー付案内壁を有することを特徴とする請求の範囲３記載のランプ。
【請求項５】
前記案内孔は、該案内孔とこの案内孔から前記クランプ孔内に延在するリード線とが前記接点の前記接触部分で完全に被覆されるように、前記クランプ孔に隣接して終端していることを特徴とする請求の範囲３または４記載のランプ。
【請求項６】
前記電気絶縁部分は、前記接触部分と相補の形状をしている端ぐりを有しており、この端ぐり内に前記接触部分が収容されていることを特徴とする請求の範囲５記載のランプ。
【請求項７】
前記案内孔が前記クランプ孔と連通していることを特徴とする請求の範囲３記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
本発明は、ランプ容器と、このランプ容器内の光源と、この光源から前記のランプ容器の外部に延在する導電性のリード線と、このリード線がクランプされている接点及び電気絶縁部分を有する口金とを具える電気ランプに関するものである。
このようなランプは米国特許第2,664,551号から既知である。この既知のランプでは、接点は、４つの四分円またはフラップを有する管状の金属延長体を有する。リード線は、４つのフラップを互に折り畳み、中央リード線をその間に止めることによって管状の延長体に固定される。この構造は、形が複雑で、組立ても数多くの工程の為に複雑であるという欠点をもつ。接点を先ず絶縁材料内に固定し、次いで４つの個別のフラップを夫々互に折り畳んでリード線をその間に止めねばならない。その上、折り畳まれたフラップは、完成されても、通常のはんだ付け技法で与えられる滑らかなボタン状の外観とは異なる外観を呈する。
米国特許第3,775,634号には、リード線が絶縁体の突出したボスと接点を形成する金属口金との間にクランプされるようにした他の種類の口金構造が示されている。絶縁体は高速焼成のガラス−セラミック体から成り、口金は、圧力ばめ、接着剤或いははんだ付けによってボスに固定される。圧力ばねのためには、口金は、ボスとリード線を合わせた直径の管状部分よりも僅かに小さい内径をもった管状部分を有する。この構造は、ガラス−セラミック体の剛性な性質と、適当な圧力ばめを得るためにリード線のまわりの管状部分の局所的な変形に必要とされるスロットのない金属口金の管状部分の構造とのために、口金の内径に厳しい許容裕度が必要となる。
米国特許第2,336,529号には、リード線が“スナップ動作”をする金属プラグで絶縁体の中央孔内に固定されるようにした別の設計が開示されている。このプラグは、平らな円板状部分と、複数のばね様の固定用指状片に分けられた一般的に円筒状の部分とを有する。指状片は、それ等の自由端に、絶縁体に肩部上にスナップ嵌合するための傾斜した縁を有する。前記のばね様の指状片は比較的複雑で、接点プラグをつくるのに比較的高価につく。その上、プラグは、細長い指状片によって及ぼされる力で絶縁体に固定されているだけなので、プラグの移動、時々途切れるプラグとの接触が、その結果としてのアーク発生と共に、予期される。
以上述べた設計は一般的に中央接点への中央リード線の固定に関するものである。側方リード線に対しても種々の形のクランプが従来知られている。前記の米国特許第2,336,529号には、ねじ山付シェルを回すことにより或いはシェルとのスナップ動作により、シェルを絶縁体に固定するようにした実施態様が開示されている。側方リード線は、絶縁体とねじ山付シェルとの間に固定される。
リード線を機械的に固定した口金構造が数多く知られているにも拘らず、一方或いは両方のリード線がシェルの金属部分にはんだ付け或いは溶接されるようにした口金が、エジソン形口金のようなねじ山付口金を具える市販のランプで依然として主流となっている。工業的に広く使用されてきているはんだは鉛を含む。鉛含有材料は近年において高価になっていることに加え、この鉛含有材料の使用は避けることが望ましい。その上、溶接は必ずしも実行可能な代案とはならない。その理由は、双方の溶接用電極と種々の構造の口金との確実な接触を得るのが困難である為である。
したがって、本発明は、前述した従来の口金の欠点を克服し、別の方法で、はんだ付け及び溶接を用いずに口金との接触を改善したランプを供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明は、冒頭に記載した種類のランプにおいて、前記接点は、ソケットの対応接点と接触する接触部分と、この接触部分から延在する剛性な脚部とを有し、前記電気絶縁部分は、前記脚部を入れるクランプ孔を画成する孔壁を有し、クランプ孔の寸法とこのクランプ孔を取囲む前記電気絶縁部分の弾性とは、前記脚部を前記クランプ孔内に挿入して前記接触部分が前記電気絶縁部分に着座した際に前記リード線が該脚部と前記孔壁の間に確実にクランプするとともに、前記接点が該脚部と前記孔壁との間の摩擦だけで前記クランプ孔内に固定されて前記脚部と前記孔壁とはいかなる種類のスナップ係合もなされないように選択されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、接点の脚部をクランプ孔内に簡単に挿入するだけで、接点を口金に強固に固定するとともに、接点へのリード線の信頼性ある電気的接続及び口金へのリード線の信頼性ある機械的連結を達成するように、簡単且つ容易に製造できる口金構造を供する。接点自体は簡単である。すなわち、曲げられる薄片、タブ、舌片、フラップ或いは指状片はない。したがって、従来の口金のようにこれ等の構成要素を密封する必要がない。この接点の付加的な溶接、ピーニング、ピン止め、スェージング及びその他の金属成形も必要としない。本発明によれば、接点の形状が簡単となるとともに孔への接点の軸線方向挿入運動が簡単となることにより、機械化が一層簡単となり、このことは商業的に成功するランプ製造にとって必要な非常に高速な製造に対して極めて重要なことである。
有利な実施態様によれば、リード線は、その自由端部だけが、クランプ孔内への脚部の挿入方向でクランプ孔内に延在するように、絶縁体を通って延在させる。この実施態様は、脚部がクランプ孔内に挿入された時にリード線の自由端部がランプ容器に向かう方向とは反対方向に、すなわち口金の方向に向かって戻るように押出されるおそれを無くす。この実施態様はまた、リード線の自由端がランプ容器の方向に向かってクランプ孔内に延在するので、リード線は口金の外部に延在することはないという重要な利点も有する。したがって、リード線端部の切り落とし整形（トリミング）の必要がなく、製造を更に簡単なものにする。
前述したリード線の配向は、一実施態様では、クランプ孔に隣接して軸線方向に延在する絶縁部分内の案内孔によって行われる。リード線は、脚部の挿入方向とは反対の方向でランプ容器からこの案内孔を通って延在し、次いでクランプ孔内に延在し、挿通経路が簡単となる。好ましくは、口金を、リード線を受けるためにランプ容器上に配置する際に、リード線を案内孔内に案内して通すために、前記案内孔がランプ容器に向かう方向とは反対の方向に狭くなるテーパー付きの案内壁を有するようにする。したがって、高速製造時にリード線を確実に通すために口金とランプ容器との位置合せにそれ程の臨界性は必要とされない。
いたずら防止のすっきりした外観を得るために、案内孔をクランプ孔に隣接して終端させ、該案内孔とこの案内孔からクランプ孔内に延在するリード線とが口金接点の接触部分で完全に被覆されるようにするのが望ましい。更に、外観を良くするとともにいたずらに耐えるようにするために、他の実施態様では、電気絶縁部分が、接触部分と相補の形状をしている端ぐりを有し、この端ぐり内に前記接触部分が収容されているようにする。接点の外周縁をこのように収容することにより、使用者が工具なしで接点を除去するのを極めて難かしくする。
リード線を外部に案内するために案内孔をクランプ孔に隣接させて軸線方向に延在させる代りに、案内孔がクランプ孔と直接連通し、リード線をクランプ孔内に、例えばその軸線に対し直角に、直接案内するようにすることもできる。この場合、クランプ孔自体がリード線の露出を制限するためのストッパとして作用し、このため、クランプ孔内でクランプさるべきリード線の長さが自動的に測定されるという利点がある。
ランプと安定器とが一体であるコンパクトなこのけい光ランプ内の安定器から延在するリード線のような、絶縁外被で被覆された導電性の心線を有するリード線を用いるランプに適した更に他の実施態様では、案内孔自体が、クランプ孔内に挿入される心線の長さを調節するために、心線ではなくて外被と接するストッパを有するようにする。この特徴によっても、脚部の挿入時にリード線がクランプ孔内に更に引張られるおそれを回避する。
以上述べた特徴は、電気絶縁部分上に配置されるか或いは電気絶縁部分を収容するねじ山付シェルのような、付加的な接点でクランプされる他のリード線を有する口金の他の実施態様にも適用可能である。
本発明の以上述べた及びその他の観点を図面の実施例によって更に詳しく説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
第１図において、ランプは複数のくぼみ３を有する硬質ガラスのランプ容器１を具えている。導電性の中央リード線５とこれに対応する側方リード線７とは夫々ブッシング（フェルール）9,11の１つから軸線方向でランプ容器１から離れる方向に延在する。前記のブッシング9,11はランプ容器１を気密にシール（封止）するとともに、図ではフィラメントである光源８に既知のように機械的支持及び電気的接続を行う。口金15は、合成樹脂材料の電気絶縁部分17と導電性接点19とを有する。この接点19は、ソケット内の対応した接点と接触する接触部分21と、接触部分21から延在する剛性の脚部23とを有する。
電気絶縁部分17は、ラグ18とくぼみ３との間のスナップばめによってランプ容器１に固定されたシェルである。この電気絶縁部分17は、脚部23を入れるためのクランプ孔を形成する孔壁27を具えた凹入部25を有する。前記の孔壁27は脚部23の直径に対して選択した直径を有し、電気絶縁部分の合成樹脂材料は、脚部23がクランプ孔内に挿入されて接触部分21の下側22が凹入部25の端面29上に座した時に中央リード線５が脚部23と孔壁27との間に確実にクランプされるように選択した弾性率を有する。接点19と中央リード線５とは、孔壁の合成樹脂材料の弾性によって脚部23と孔壁27との間に、押しばめだけでクランプ孔内に固定される。
第１図の口金では、脚部23と孔壁27とは双方共円柱状の形状をしている。脚部23は、クランプ孔に挿入した時に該脚部を案内するように、孔壁27が（符号28において）有するのと同様に丸く面取りされた縁24を有する。この面取りの代りに、脚部／クランプ孔がランプ容器の方向に対して僅かに例えば１゜〜２゜の程度のテーパーを有するようにすることもできる。図示の脚部23は中実であるが、管状でもよい。これ等の形の簡単さによって、米国特許第2,336,529号に示されたばね様の指状片或いは米国特許第2,664,551号の四分円フラップを有するような従来技術に対する複雑な構成要素をもつものにくらべて、より安くつくることができる。その上、本発明では、クランプ孔に接点を挿入するだけでアセンブリが完成される。したがって、本発明により開示した構成は、ランプ技術者によって従来認識されないでいた簡単で、洗練された、しかも有効な解決策であることが容易にわかる。
第１図の口金15は、更に、側方リード線７と電気接触するねじ山付金属接点30を有する。側方リード線７はブッシング９から孔31を通って延在し、次いで、ねじ山付接点30の挿入方向（矢印Ａで示す）でランプ容器１に向けて戻される。ねじ山付接点30は、該接点30を合成樹脂のシェル17に機械的に固定し且つ側方リード線７と電気接触するように、符号33で示した軸線方向位置においてシェル17に対し円周的にスェージング或いはピーニングを行う。
第２図の第１図と同様な部分には第１図と同じ符号を付してある。ねじ山付接点30と側方リード線７とは、第１図のシェル17に対するのと同様にして合成樹脂シェル37に連結される。このシェル37は、安定器を取囲むとともに、接点19の側とは反対側の端部で低圧水銀蒸気アーク管を保持するのに適したハウジングを形成する。この実施例のリード線5,7は、導電性の単一ストランドの心線5b,7bを囲む絶縁外被5a,7aを夫々有する。シェル37は、リード線５を、案内孔50を経て案内するためのテーパー付案内壁49を有する。この案内壁49は、案内孔50が絶縁外被の端部と掛合することによりこの案内孔50から延在する（絶縁外被のはがされた）切り落し整形された端部5cの長さを制限するストッパとしても作用する。絶縁外被がはがされた部分5cは、脚部23と凹入部45の孔壁との間に第１図と同様にしてクランプされる。しかし、自由端であるこの端部5cは、クランプ孔への脚部の挿入方向と同じ方向（図３に矢印Ｃで示す）に延在するので、この端部5cは、脚部23の挿入中にクランプ孔から押し出されることはない。リード線５の動きは、更に、テーパー付案内孔と外被5aの端との相互作用によって制限される。
シェル37は、接点19の外周縁22bに対し相補的な形の凹所53も有する。この外周縁を収容する凹所は、使用者が接点19をむやみにいじって接点19を外すのを防ぐ。この場合も、案内孔50とリード線５とを接点19の接触部分21で覆い、すっきりした外観を得る。端部5cはクランプ孔内を脚部23の挿入方向に延在するので、第１図で破線で示すように端部がはみ出した場合のように、この端部を切断する必要はない。
第３図においては、脚部23の挿入方向（矢印Ｃで示す）とほぼ直交して延在する案内孔61がクランプ孔46と直接連通している。自由端である端部5cの長さは、案内孔がクランプ孔と連通する側のクランプ孔の面とは反対側の孔壁47の面によって制限される。案内孔61を通過して通された後の端部5cの位置がよくわかるように、接点19は図示していない。脚部23をクランプ孔に挿入すると、端部5cは下向きに曲がり、孔壁47と脚部23との間にクランプされる。案内孔61は直接クランプ孔に入るので、端部5cは決して外側に延在することはなく、外側に延在する部分を切断するようなことは必要でない。
第４図において、符号81は標準Ａタイプ白熱ランプ容器のシール端部を示す。口金70は金属製のねじ山付シェル部分71を有し、このシェル部分は工業的に標準的な方法でセメント72により容器61に固着され且つ接点の１つとして作用する。このシェル部分71は、スナップばめまたは圧力ばめ連結で絶縁部分80を受ける凹入部73を有する。側方リード線７は、初めは容器81に向かう方向とは反対の方向に延在してＵ字形リム部76にある孔75を通り、次いで凹入部73の面に沿って容器81に向かう方向に戻るように延在する。絶縁体80が凹入部73に挿入されてスナップばめされると、側方リード線７は絶縁体80と凹入部73との間にクランプされ、機械的固定と電気的接続との双方が達成される。側方リード線７の自由端はランプ容器に向かう方向すなわち絶縁体80の挿入方向で、凹入部73内に延在するので、この自由端がランプ容器の方向とは反対の方向に押し戻されるおそれはない。接点19は絶縁体内に入れられ、中央リード線５は第３図に関して説明したのと同様にして接点と絶縁体との間にクランプされる。
以上述べた実施例において、中央の接点19に適した材料には真鍮及びアルミニウムが含まれる。第４図の白熱ランプの絶縁体80に適した材料は、ファイバー強化合成樹脂、例を挙げれば、ICIカンパニーより入手できるフェノール樹脂例えば商標名FIBERITEである。第２図及び第３図のCFLランプのシェル37に適した材料には、ポリカーボネート及びPBTが含まれる。第１図の実施例のシェル17は、ポリカーボネート及びPBT、並びにポリエーテルイミド、ポリスルフィド、ポリエチルスルフィド、及びFIBERITEで形成しうる。第１図の実施例（PARタイプ）のリード線はニッケルのソリッドワイヤとした。第２及び３図の実施例のリード線は、PVCまたはナイロンの絶縁被覆を有する１本の錫めっき銅ストランドを有した。第４図の実施例に適したリード線は、数例を挙げれば、銅や、硬質銅や、３重量％のシリコンと１重量％のマンガンとを有する銅のような、白熱ランプの口金に用いられる標準のリード線である。上述した設計の実行可能性は、プラスチックのシェルとアイレットとを有する（第１図のランプに関して凹所のない）ランプによって確かめた。これらのランプは、口金を上にして天井の孔に取付けた状態で、故障なしに10,000時間以上点灯した。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の口金の第１実施例を示すPARランプの一部の軸線方向断面図、
第２図は第１図に示した中央リード線の通過通路を変更させた第２実施例を示すコンパクトけい光ランプのシェル部分の軸線方向断面図、
第３図は中央リード線に対する他の通過通路を示す第３実施例の軸線方向断面図、
第４図は本発明の別の特徴を示す白熱ランプの一部の軸線方向断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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