(57)【要約】  本発明は、ランプバルブ（１）に関し、該ランプバルブは端部にポリマーセラミックから成る口金部（５）を備えている。口金部（５）は直接にバルブの端部に射出成形されている。
2008508687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金部付きのランプであって、ケース部分（１；４３）を備えており、ケース部分の少なくとも１つの端部から少なくとも１つ若しくは２つの電流供給線（３）を外部へ導いてあり、前記端部に口金部（５）を取り付けてある形式のものにおいて、口金部（５）はポリマー・セラミックから成っていることを特徴とする口金部付きのランプ。
【請求項２】
口金部（５）に金属性の少なくとも１つの接点ピン（４）を取り付けてあり、この場合に特にポリマー・セラミックを接点ピンの周囲に射出成形によって被着してある請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
口金部に少なくとも１つの接点ピン輪郭部（３７）を一体成形してある請求項１に記載のランプ。
【請求項４】
接点ピン輪郭部（３０，３１）に金属被覆（３３，３４）を施してある請求項３に記載のランプ。
【請求項５】
接点ピン輪郭部（３７）は導電性のポリマーセラミックから成っている請求項３に記載のランプ。
【請求項６】
口金部内に少なくとも１つのヒューズ（４４）を設けてあり、この場合に特にヒューズは射出成形時にポリマーセラミックの材料によって埋め込まれている請求項１に記載のランプ。
【請求項７】
口金部に少なくとも１つのヒューズ区分（３２）を一体成形してある請求項１に記載のランプ。
【請求項８】
ヒューズ区分（３２）は金属被覆（３３）を有し、若しくは導電性のポリマーセラミックから成っている請求項１に記載のランプ。
【請求項９】
ヒューズ区分はヒューズワイヤ（２７）を介して１つの接点ピン（４）に接続されている請求項１に記載のランプ。
【請求項１０】
口金部は複数の構成部分から形成されており、該構成部分はポリマーセラミック性の互いに異なる材料から成っている請求項１に記載のランプ。
【請求項１１】
口金部（５）は直接にケース部分に装着され、有利にはケース部分の端部に射出成形されている請求項１に記載のランプ。
【請求項１２】
ケース部分は外套バルブ（１）、若しくはバルブ、若しくは反射器部分（４３）である請求項１に記載のランプ。
【請求項１３】
口金部の材料は合成材料、若しくは熱可塑性プラスチック、若しくは熱硬化性プラスチックから成っている請求項１に記載のランプ。
【請求項１４】
合成材料は無機成分若しくは有機成分、或いは無機成分と有機成分との混合物から成っている請求項１３に記載のランプ。
【請求項１５】
電気的なランプのためのランプホルダーにおいて、ランプホルダーは部分的に若しくは全体的にポリマーセラミックから成っていることを特徴とするランプホルダー。
【請求項１６】
ランプホルダーは複数の構成部分から形成されており、該構成部分はポリマーセラミック性の互いに異なる材料から成っている請求項１５に記載のランプホルダー。
【請求項１７】
請求項１に記載のランプの製造のための方法において、次の工程を有しており、つまり
ａ）接点ピンの準備の工程、
ｂ）接点ピンの周囲へのポリマーセラミックの先駆物質の射出成形の工程を有していることを特徴とするランプの製造のための方法。
【請求項１８】
製造された口金部を保持部材によってケース部分に結合する請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
接点ピンを、前記工程ｂ）の前に、ケース部分内から延びる電流供給線と接続する請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
ケース部分の端部の周囲にも射出成形を行う請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１に記載のランプの製造のための方法において、次の工程を有しており、つまり
ａ）口金部及び接点ピン及び／又はヒューズ区分の形状に相当するチャンバーを有する成形金型若しくはプレス金型の準備の工程、
ｂ）成形金型若しくはプレス金型内へのリマー・セラミック材料の先駆物質の射出若しくは注入の工程、
ｃ）前記接点ピン若しくはヒューズ区分の表面の金属被覆の工程を有していることを特徴とする、ランプの製造のための方法。
【請求項２２】
請求項１に記載のランプの製造のための方法において、次の工程を有しており、つまり
ａ）口金部の第１の部分の形状に相応したチャンバーを有する成形金型若しくはプレス金型の準備の工程、
ｂ）成形金型若しくはプレス金型内への第１のポリマーセラミック材料の先駆物質の射出若しくは注入の工程、
ｃ）口金部全体の形状に相応したチャンバーを有する成形金型若しくはプレス金型の準備の工程、
ｄ）口金部の残りの部分の成形のための第２のポリマーセラミック材料の先駆物質の射出若しくは注入の工程を有していることを特徴とする、ランプの製造のための方法。
【請求項２３】
請求項１５に記載のランプホルダーの製造のための方法において、次の工程を有しており、つまり、
ａ）電流供給部の準備の工程、
ｂ）電流供給部の周囲へのポリマーセラミックの先駆物質の射出成形の工程を有していることを特徴とするランプホルダーの製造のための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式のランプ、特に高強度放電ランプ若しくは白熱ランプに関する。この種のランプは、片側の封止部（ピンチシール[pinch seal]）及び口金部（基部若しくはベース[base]）を備えたメタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ若しくはハロゲンランプ、或いは従来の白熱電球である。
【０００２】
欧州特許出願Ａ１００９０１３号明細書により公知のランプにおいては、口金部は通常のセラミック材料から成っている。この種の口金部は接着剤又はパテを用いて、若しくは結合のための別個の部材、例えば金属ばねを用いてバルブに結合されるようになっている。一般的なセラミック材料の低い加工性に基づき口金部の電気的な部分の取り付けに手間を必要としている。特に接点部材の取り付け及びヒューズの組み付けは極めて煩雑になっている。さらに、口金部分のパテを用いる場合には製造時間は、必要な加熱のために極めて長くなっている。
【０００３】
本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載の形式のランプを改善して、該ランプがパテなしに簡単かつ迅速に製造でき、しかも高い負荷に耐えるようにすることである。
【０００４】
前記課題は、請求項１の特徴部分に記載してある構成によって解決される。本発明の有利な実施態様を従属請求項に記載してある。
【０００５】
本発明に基づくランプはたいていはガラスから成るケース部分、特にバルブを有している。このようなバルブは多くの場合に放電ランプ若しくはハロゲンランプの外側バルブである。ケース部分の表現は、例えば反射鏡付きランプの球冠状若しくはドーム形反射器の意味で用いられている。バルブは一般的に放電ランプ若しくは白熱電球の唯一のバルブである。ケース部分は一般的に１つ若しくは２つの端部を有している。端部はバルブの閉鎖のために用いられる。このような機能は本発明にとって重要ではない。本発明にとって重要なことは、端部を口金部の取り付けのための固定部分として用いることである。口金部の取り付けられる端部で、電流供給通路若しくは電流供給線はケース部分から外部へ導かれている。本発明に基づき、口金部はポリマー・セラミックから成形されている。ポリマーセラミックの表現は、ポリマー・セラミック・合成物質、若しくはポリマー・マトリックス・合成材料、若しくはポリマー・セラミック・混合物とも呼ばれる材料からなるセラミックを意味している。
【０００６】
一般的に口金部には外部の少なくとも１つの接点ピンを取り付けてあり、接点ピンはランプの電流供給線とランプホルダー若しくはソケット内の電流供給部との間の電気的な接続を行うようになっているものである。このために接点ピンはランプの電流供給線に接続されている。口金部は原理的にはポリマー・セラミックから構成部分として前もって製造されていてよい。しかしながら有利には、ランプは口金部を除いて、電流供給線と接続された接点ピンを含めて予め製造され、次いで型成形用合成物から成る口金部材料を接点ピンに装着し、この場合に型成形用合成物はピンの周囲に射出成形される。
【０００７】
口金部に必要に応じて組み込まれるヒューズ区分も同様に成形される。ヒューズ区分は、口金部を除いて製造されたランプにヒューズ構成部分として組みつけられて、次いで射出成形された口金部の材料によって取り囲まれるようになっていてよい。
【０００８】
特に有利には、口金部は直接にバルブの端部に射出成形されており、この場合に特に接点ピン及びヒューズも１つの工程で口金部の材料によって取り囲まれる。口金部の材料はポリマー・セラミック、特に合成材料である。この場合に合成材料は無機成分若しくは有機成分、或いは無機成分と有機成分との混合物から成っていてよい。
【０００９】
この種の材料は文献、例えば「Lehrbuch Werkstoff, Springerverlag, ISBN 3540573259」により公知である。公知の材料は例えば無機重合体から成る炭化カルシウム及び窒化物である。シリコン炭化物セラミックの熱安定性は著しく高い。
【００１０】
ランプの製造の方法は、ポリマー製のセラミックの加工のための従来の原理をベースに行われる。利点は、プラスチック技術に基づきポリマー物質を複雑な成形品に押し出し成形若しくは射出成形する簡単な加工、並びにポリマー成形品の冷間加工にある。続く熱処理によってセラミック製の構成部分を得るようになっている。ポリマーからセラミックへの変換によって生じる体積収縮は、適切な充填材を加えることによって調節される。非晶質のSi(B)CN成分は高い高温安定性、高い耐酸化特性および耐クリープ特性を有しており、結晶化は１４００℃乃至１６００℃以上で行われる。ポリマー・セラミック変換は新規なセラミック材料の製造のための前述の方法では重要な役割である。形成される窒化炭素の耐熱性は分解及び腐食に関連して利点である。
【００１１】
口金部はヒューズ及び接点ピンと一緒に完成した口金部として溶融成形される。従来口金部に用いられる標準的なセラミック、例えばステアタイトを用いる公知技術のばね部材から成る固定薄板はもはや不要である。標準的なセラミックの欠点は、該セラミック内に構成部分を埋め込めないことにある。これに対してポリマーセラミック内には一般的なプラスチックのように保持手段もヒューズ等も埋め込むことができる。標準的なセラミックから成る口金部の誤差は極めて大きく、ほぼ１５％である。これに対して本発明に基づくポリマーセラミック製の口金部の誤差は著しく小さく、１％より小さくなっている。
【００１２】
ランプの製造は極めて簡単である。従来はフレームを予め製造し、次いでフレームにバルブ管を装着して結合し、これによって電流供給線をバルブから外側へ突出させている。次いで接続ワイヤを電流供給線に接触させ、かつ必要に応じてヒューズを設けなければならない。これと並行して、接点ピンを口金部内に差し込んで固定し、次いでバルブを口金内に差し込み、ランプ側の電流供給ケーブルを接続しなければならず、このことは著しく時間を必要としている。必要に応じて接着材若しくはパテを口金部内に充填し、その前にばね部材を口金部内に装着しなければならない。このような製造過程は高いコストを必要とし、かつエラーを発生させやすいものである。従来の技術では傷物発生量は著しく大きい。
【００１３】
これに対して、本発明の実施態様では接点ピンの周囲に口金部の材料を射出成形し、次いで必要に応じてヒューズを封止することによって、装備された口金を予め製造することができる。この場合にヒューズのための絶縁材料は不要である。口金部材料の一般的に高い絶縁特性に基づき短いヒューズ区分を可能にしていることは特に有利である。したがってこのような口金部は、従来の口金部よりもコンパクトに形成される。
【００１４】
特に有利な実施態様では、口金部は直接にバルブ若しくは反射器外周壁の周囲に射出成形されている。この場合に口金部の材料は特に付着特性及び熱膨張係数に関連して、バルブとしてのケース部分若しくは反射器の材料と適合されるとよい。該実施態様では付加的な構成部材、例えばばね部材若しくは口金部用パテは不要である。バルブと口金部とは製造技術に基づき互いに自動的にセンタリングされ、つまり中心位置決めされている。ランプは射出成形の終了によって完成するので、製造工程の数は明らかに減少され、ランプの作動中の熱排出も従来のセラミックと比べて改善されている。自動化があらゆる点で簡単になる。
【００１５】
有利には接点ピンは、従来の口金部と同じ若しくは類似の材料で製造されており、この場合に接続ピンを口金部本体に一体成形していてよい。このような接点ピンは有利には中空であり、後から内壁面及び／又は外壁面を金属被覆される。適切な金属被覆は電気めっき若しくは蒸着法によって行われる。
【００１６】
口金部は特に多色射出成形法によって製造されてよく、この場合に（例えば唯一のバルブとしてケース部分を用いてある例で）ケース部分の外周壁の高負荷を受ける部分には、高耐熱性の材料を用い、かつ熱負荷の小さい部分には別の材料を用いるようになっている。極めて具体的な実施態様では、中空の接点ピン（接続ピン輪郭部又は接点ピン成形部）は多色射出成形法で口金部と一緒に成形され、この場合に中空の接点ピンは導電性の配合物材料、例えば導電性のセメント、若しくはポリフェニル化合物、若しくは炭素繊維材料から成形されていてよい。
【００１７】
有利には口金部は組み込まれたヒューズ区分を含んでいる。このことは、付加的な１つ若しくは複数の接点部材を意味しており、該接点部材はヒューズワイヤを介して各接点ピンに接続されるようになっている。
【００１８】
ランプの製造のための方法では、まず接点ピンを準備し、次いで接点ピンの周囲にポリマー・セラミック材料の先駆物質材料を射出成形するようになっている。このような基本原理は、口金部を別個に製造するためにも用いられる。口金部を別個に製造した場合には、予め製造されて接点ピンを装備する口金部は、保持部材、有利にはばね部材を用いて、若しくはパテをも用いてバルブに結合される。
【００１９】
本発明の別の方法では、ヒューズ区分の組み込まれた口金部を成形し、次いで前記ヒューズ区分の領域並びに一体成形された接点ピンの領域を後から金属被覆するようになっている。
【００２０】
本発明の別の方法では、まず口金部基礎部分を耐熱性の高い材料で成形し、次いで成形された口金部基礎部分に隣接して口金部の補完部分、つまり残りの部分を耐熱性の低い材料で成形するようになっている。
【００２１】
製造方法において、一般的に熱可塑性の射出成形物質を用いるようになっている。材料の代表的な分類は、例えばPEEK（ポリエーテルエーテルケトン）、PPS（ポリフェニル硫化物）、若しくはPPO（ポリフェニル酸化物）である。ポリアミドも用いられてよい。別の技術によって、有機成分若しくは無機成分から成るトランスファー成形用熱硬化物質を用いることもできる。代表的なものは、ベークライトである。特にフェノール樹脂若しくはエポキシ樹脂も有利に用いられる。
【００２２】
もちろん、組み込まれた接点ピン若しくはヒューズ区分の代わりに、若しくはこれに加えて、ばね鋼若しくは別の金属材料又は非金属材料から成る付加的な保持部材を口金部内に装着する若しくは押し込むことも可能である。このような部材は、ケース部分の組み立てに際して組み立て方向で段階的な係止機能を生ぜしめ、逆の運動方向に対して形状結合及び摩擦力結合式のロック部を形成するようになっている。このような挿入形式若しくは差し込み形式に基づき、サンダー仕上げ及び／又はパテ充填を不要にしてある。ランプの組み立てを内側の接点ピン領域内の締め付け受容部によって行うことも可能であり、その結果電流供給線と接点ピンとの間の熱による結合は不要である。
【００２３】
有利な実施態様では、接点ピンは前もってバルブと結合されており、このために接点ピンを外側の電流供給線と溶接結合するようになっている。次いで口金部を接点ピンの周囲に射出成形する。有利には口金部の材料をケース部分の端部にも射出成形するようになっている。
【００２４】
別の実施態様では、口金部は部分的にポリマー・セラミックから製造され、このような材料はそれ自体公知の口金部本体にも使用されるものである。ポリマー・セラミックを口金部本体に用いることによって、口金部本体は射出成形によって直接にバルブに付着するようになっている。
【００２５】
特に有利には反射鏡付きランプにおいて、口金部だけではなく、球冠状若しくはドーム形の反射器もポリマー・セラミック材料から形成してある。
【００２６】
本発明の別の目的は、ポリマー・セラミック材料を電気的なランプのランプホルダー若しくはソケットに用いることにもある。
【００２７】
次に本発明を複数の実施例に基づく詳細に説明する。図面において、
図１は、メタルハライドランプの側面図であり、
図２は、口金部を装着する前の状態のメタルハライドランプの側面図であり、
図３は、接点ピンの装備された口金部の実施例の斜視図であり、
図４は、図３の口金部を備えたハロゲンランプの部分的に破断して示す側面図であり、
図５は、ハロゲンランプの実施例の部分的に破断して示す側面図であり、
図６は、ハロゲンランプの別の実施例の部分的に破断して示す側面図であり、
図７は、口金部の別の実施例の部分的に破断して示す側方からの斜視図であり、
図８は、口金部のさらに別の実施例の部分的に破断して示す側方からの斜視図であり、
図９は、ハロゲンランプのさらに別の実施例の側面図であり、
図１０は、ランプホルダーを備えたハロゲンランプの実施例の側面図である。
【００２８】
図１にはメタルハライドランプを示しており、メタルハライドランプは硬質ガラス（例えば石英ガラス）から成っていて縦軸線を有する外側バルブ１を備えており、該外側バルブ（外套バルブ）は片側をピンチシール２によって閉じられている。標準的に断面ダブルＴ字形（Ｔ字をＨ字形につないだ形）若しくは断面Ｉ字形に形成されたピンチシール２において、電流供給線３を外側へ導いてある。電流供給線は外側の接点ピン４につながっており、接点ピンはポリマーセラミックから成る口金部５内に装着されている。外側バルブ内に、石英ガラス若しくはセラミックから成る放電管１０を配置してあり、放電管は金属ハロゲン化合物を充填されている。口金部５は、例えば金型を用いてピンチシール２及び接点ピン４の周囲に直接に成形して固定されている。口金部によって保持される管もセラミックから成形されていてよい。
【００２９】
接触防止を簡単かつ確実に達成するために、口金部５によって直接にバルブ１のピンチシール（封止部）を取り囲むようになっており、このことは従来は不可能であり、それというのは口金部は従来は別個に製造されていて、バルブの受容のための開口部を有しているからである。したがって安全のための間隔を必要としているが、このような間隔は本発明では不要であり、その結果、ランプをコンパクトに形成することができる。
【００３０】
製造のためにまず図２に基づき、口金部のない状態で予め製造された構成ユニット１′を準備し、該構成ユニットの電流供給線３は従来技術とは逆にすでに接点ピン４と接続されている。このことは例えば締め付け若しくはクリンプ又は溶接によって行われる。口金部との結合のために、ランプは一時的な保持部６を備えている。該保持部は成形金型のための位置調節及びストッパとして用いられ、成形金型内に口金部の先駆物質材料を注入するようになっている。
【００３１】
図３には、個別に製造された口金部１５を示してあり、該口金部は接点ピン４のみを取り囲んでいる。該口金部もダイカスト成形されるものの、接点ピン４と一緒に成形されている。次いで図４に示してあるように、ランプのバルブ１は、欧州特許出願Ａ１００９０１３号明細書に記載の技術と同様にばね弾性作用のある保持部材１２を用いて予め製造された口金部１５に取り付けられる。
【００３２】
図５にはハロゲンランプ１８を示してあり、この場合には口金部１９の口金部本体１６のみをポリマー・セラミックから製造してある。口金部本体（口金部絶縁体）はピンチシール２の周囲に成形してあり、ピンチシールはバルブ２１の端部を成している。口金部１９は、それ自体公知の金属キャップ１１を口金部本体１６に取り付けることによって形成されていて、通常の差込口金若しくはバヨネット口金を成している。同様にねじ込口金を形成することも可能である。
【００３３】
図６には反射形ランプ４０の実施例を示してあり、該実施例では口金部４８だけではなく、反射器４３もポリマー・セラミックから成っていて、口金部に統合され若しくは一体成形されている。接点ピン４５はピンチシール４６の一部分と一緒に、成形された口金部の材料によって直接に取り囲まれている。反射器の頸部４６内にバルブ４１を収容してあり、該バルブは発光体４７を取り囲んでいる。接点ピン４５は電流供給線４２につながっている。電流供給線のうちの１つは通常のヒューズ４４を備えており、ヒューズは口金部４８の材料によって取り囲まれている。
【００３４】
図７に示してある口金部２９は、一体成形された中空の接点ピン３０，３１を備えている。さらに口金部はヒューズ区分３２を有しており、ヒューズ区分は接点ピン間の中央に配置されていて漏斗状に形成されている。口金部２９は全体的に単一のポリマーセラミック材料から成っている。接点ピン３０，３１及びヒューズ区分３２の領域、つまり中空成形部の内側に後から金属性の被覆３３を施してある。さらに接点ピン３０，３１の領域の外側にも被覆３４を施してある。
【００３５】
図８に示してある口金部３６は、中空成形部として形成された接点ピン３７，３８を備えている。さらに口金部は図７と同様にヒューズ区分３２を有しており、ヒューズ区分は接点ピン間の中央に配置されていて漏斗状に形成されている。口金部３６は全体的に、接点ピンのためのストリップ状の領域３９を除いて、耐熱性及び非導電性の単一のポリマーセラミック材料から成っている。接点ピンを含んでいるストリップ状の領域３９には、導電性のサーメットを用いてあり、これによってストリップ状の領域及び接点ピンには金属性の被覆を省略してある。サーメットは例えばカナダ国特許第Ａ１１９２９４２号明細書に原理的に記載してある。別の実施態様では、ストリップ状の領域３９は金属含有量の少ない炭素繊維材料若しくはポリフェニル化合物から成っている。ヒューズ区分３２は被覆３３を有している。ヒューズ区分は一方でヒューズワイヤ２７を介して接点ピンに接続され、かつ他方で、図示を省略してある電流供給線の１つにつながるようになっている。配線は図６に示してある個別のヒューズと同様に行われている。
【００３６】
図９には管形電灯として形成されたハロゲンランプ２５を示してある。この場合には、それ自体公知の口金部接点２６は導電性のポリマーセラミックから成っていて、直接にバルブの周囲に成形されて、バルブから突出した電流供給線に接続されている。
【００３７】
図１０に示してあるハロゲンランプ１は、単一の口金部を備えており、該口金部は欧州特許第６５２６１０号明細書若しくは欧州特許第８９７６０４号明細書に記載のものと同様に形成されているものである。電流供給線はバルブのピンチシール３の回りに適切に巻きつけられている。ランプホルダー２はポリマーセラミックから製造されている。ランプホルダーの材料は合成材料であると有利である。この場合に合成材料は無機成分若しくは有機成分、或いは無機成分と有機成分との混合物から成っている。図１０に示してある実施例では、ランプホルダーは２つの部分４，１４から成っており、該部分は互いに異なる材料から成っている。１つの材料から成る一体構造のランプホルダーを用いることも可能である。電流供給部若しくは電流供給ケーブルはランプホルダーの側方から突出している。
【００３８】
ランプホルダーの製造は、前述の口金部の製造と類似して行われる。ランプホルダーを従来の口金部若しくは前述の新規な口金部と一緒に用いることも可能である。
【００３９】
ランプホルダーの製造は、前述の口金部の製造と類似して若しくは同様に行われる。特に製造過程は、
ａ）電流供給部の準備、
ｂ）接点ピンの周囲へのポリマーセラミック材料の注型成形若しくは射出成形を含んでいる。明細書に記載の種々の口金部形式並びに口金部の種々の製造方法は、ランプホルダーにも同様に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】メタルハライドランプの側面図
【図２】口金部を装着する前の状態のメタルハライドランプの側面図
【図３】接点ピンの装備された口金部の実施例の斜視図
【図４】図３の口金部を備えたハロゲンランプの部分的に破断して示す側面図
【図５】ハロゲンランプの実施例の部分的に破断して示す側面図
【図６】ハロゲンランプの別の実施例の部分的に破断して示す側面図
【図７】口金部の別の実施例の部分的に破断して示す側方からの斜視図
【図８】口金部のさらに別の実施例の部分的に破断して示す側方からの斜視図
【図９】ハロゲンランプのさらに別の実施例の側面図
【図１０】ランプホルダーを備えたハロゲンランプの実施例の側面図
【符号の説明】
【００４１】
１  外側バルブ、  ２  ピンチシール、  ３  電流供給線、  ４  接点ピン、  １１  金属キャップ、  １５  口金部、  １８  ハロゲンランプ、  １９  口金部、  ３２  ヒューズ区分、  ３３，３４  被覆、  ３６  口金部、３９  領域、  ４１  バルブ、  ４２  電流供給線、  ４３  反射器、  ４６  頸部、  ４７  発光体、  ４８  口金部
【図１】
2008508687.tif 000003
【図２】
2008508687.tif 000004
【図３】
2008508687.tif 000005
【図４】
2008508687.tif 000006
【図５】
2008508687.tif 000007
【図６】
2008508687.tif 000008
【図７】
2008508687.tif 000009
【図８】
2008508687.tif 000010
【図９】
2008508687.tif 000011
【図１０】
2008508687.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月2日(2007.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金部付きのランプであって、ケース部分（１；４３）を備えており、ケース部分の少なくとも１つの端部から少なくとも１つ若しくは２つの電流供給線（３）を外部へ導いてあり、前記端部に口金部（５）を取り付けてある形式のものにおいて、口金部（５）はポリマー・セラミックから成っていることを特徴とする口金部付きのランプ。
【請求項２】
口金部（５）に金属性の少なくとも１つの接点ピン（４）を取り付けてあり、この場合に特にポリマー・セラミックを接点ピンの周囲に射出成形によって被着してある請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
口金部に少なくとも１つの接点ピン輪郭部（３７）を一体成形してある請求項１に記載のランプ。
【請求項４】
接点ピン（３０，３１）に金属被覆（３３，３４）を施してある請求項３に記載のランプ。
【請求項５】
接点ピン（３７）は導電性のポリマーセラミックから成っている請求項３に記載のランプ。
【請求項６】
口金部内に少なくとも１つのヒューズ（４４）を設けてあり、この場合に特にヒューズは射出成形時にポリマー・セラミックの材料によって埋め込まれている請求項１に記載のランプ。
【請求項７】
口金部に少なくとも１つのヒューズ区分（３２）を一体成形してある請求項１に記載のランプ。
【請求項８】
ヒューズ区分（３２）は金属被覆（３３）を有し、若しくは導電性のポリマーセラミックから成っている請求項１に記載のランプ。
【請求項９】
ヒューズ区分はヒューズワイヤ（２７）を介して１つの接点ピン（４）に接続されている請求項１に記載のランプ。
【請求項１０】
口金部（５）は直接にケース部分に装着され、有利にはケース部分の端部に射出成形されている請求項１に記載のランプ。
【請求項１１】
ケース部分は外套バルブ（１）、若しくはバルブ、若しくは反射器部分（４３）である請求項１に記載のランプ。
【請求項１２】
口金部の材料は合成材料、若しくは熱可塑性プラスチック、若しくは熱硬化性プラスチックから成っている請求項１に記載のランプ。
【請求項１３】
合成材料は無機成分若しくは有機成分、或いは無機成分と有機成分との混合物から成っている請求項１２に記載のランプ。
【請求項１４】
電気的なランプのためのランプホルダーにおいて、ランプホルダーは部分的に若しくは全体的にポリマーセラミックから成っていることを特徴とするランプホルダー。
【請求項１５】
請求項１に記載のランプの製造のための方法において、次の工程を有しており、つまり
ａ）接点ピンの準備の工程、
ｂ）接点ピンの周囲へのポリマー・セラミック材料の先駆物質の射出成形の工程を有していることを特徴とするランプの製造のための方法。
【請求項１６】
製造された口金部を保持部材によってケース部分に結合する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
接点ピンを、前記工程ｂ）の前に、ケース部分内から延びる電流供給線と接続する請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
ケース部分の端部の周囲にも射出成形を行う請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１に記載のランプの製造のための方法において、次の工程を有しており、つまり
ａ）口金部及び接点ピン及び／又はヒューズ区分の形状に相当するチャンバーを有する成形金型若しくはプレス金型の準備の工程、
ｂ）成形金型若しくはプレス金型内へのポリマー・セラミック材料の先駆物質の射出若しくは注入の工程、
ｃ）前記接点ピン若しくはヒューズ区分の表面の金属被覆の工程を有していることを特徴とする、ランプの製造のための方法。
【請求項２０】
請求項１４に記載のランプホルダーの製造のための方法において、次の工程を有しており、つまり、
ａ）電流供給部の準備の工程、
ｂ）電流供給部の周囲へのポリマー・セラミック材料の先駆物質の射出成形の工程を有していることを特徴とするランプホルダーの製造のための方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式のランプ、特に高強度放電ランプ若しくは白熱ランプに関する。この種のランプは、片側の封止部（ピンチシール[pinch seal]）及び口金部（基部若しくはベース[base]）を備えたメタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ若しくはハロゲンランプ、或いは従来の白熱電球である。
【０００２】
欧州特許出願Ａ１００９０１３号明細書により公知のランプにおいては、口金部は通常のセラミック材料から成っている。この種の口金部は接着剤又はパテを用いて、若しくは結合のための別個の部材、例えば金属ばねを用いてバルブに結合されるようになっている。一般的なセラミック材料の低い加工性に基づき口金部の電気的な部分の取り付けに手間を必要としている。特に接点部材の取り付け及びヒューズの組み付けは極めて煩雑になっている。さらに、口金部分のパテを用いる場合には製造時間は、必要な加熱のために極めて長くなっている。
【０００３】
本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載の形式のランプを改善して、該ランプがパテなしに簡単かつ迅速に製造でき、しかも高い負荷に耐えるようにすることである。
【０００４】
前記課題は、請求項１の特徴部分に記載してある構成によって解決される。本発明の有利な実施態様を従属請求項に記載してある。
【０００５】
本発明に基づくランプはたいていはガラスから成るケース部分、特にバルブを有している。このようなバルブは多くの場合に放電ランプ若しくはハロゲンランプの外側バルブである。ケース部分の表現は、例えば反射鏡付きランプの球冠状若しくはドーム形反射器の意味で用いられている。バルブは一般的に放電ランプ若しくは白熱電球の唯一のバルブである。ケース部分は一般的に１つ若しくは２つの端部を有している。端部はバルブの閉鎖のために用いられる。このような機能は本発明にとって重要ではない。本発明にとって重要なことは、端部を口金部の取り付けのための固定部分として用いることである。口金部の取り付けられる端部で、電流供給通路若しくは電流供給線はケース部分から外部へ導かれている。本発明に基づき、口金部はポリマー・セラミックから成形されている。ポリマーセラミックの表現は、ポリマー・セラミック・合成物質、若しくはポリマー・マトリックス・合成材料、若しくはポリマー・セラミック・混合物とも呼ばれる材料からなるセラミックを意味している。
【０００６】
一般的に口金部には外部の少なくとも１つの接点ピンを取り付けてあり、接点ピンはランプの電流供給線とランプホルダー若しくはソケット内の電流供給部との間の電気的な接続を行うようになっているものである。このために接点ピンはランプの電流供給線に接続されている。口金部は原理的にはポリマー・セラミックから構成部分として前もって製造されていてよい。しかしながら有利には、ランプは口金部を除いて、電流供給線と接続された接点ピンを含めて予め製造され、次いで型成形用合成物から成る口金部材料を接点ピンに装着し、この場合に型成形用合成物はピンの周囲に射出成形される。
【０００７】
口金部に必要に応じて組み込まれるヒューズ区分も同様に成形される。ヒューズ区分は、口金部を除いて製造されたランプにヒューズ構成部分として組みつけられて、次いで射出成形された口金部の材料によって取り囲まれるようになっていてよい。
【０００８】
特に有利には、口金部は直接にバルブの端部に射出成形されており、この場合に特に接点ピン及びヒューズも１つの工程で口金部の材料によって取り囲まれる。口金部の材料はポリマー・セラミック、特に合成材料である。この場合に合成材料は無機成分若しくは有機成分、或いは無機成分と有機成分との混合物から成っていてよい。
【０００９】
この種の材料は文献、例えば「Lehrbuch Werkstoff, Springerverlag, ISBN 3540573259」により公知である。公知の材料は例えば無機重合体から成る炭化カルシウム及び窒化物である。シリコン炭化物セラミックの熱安定性は著しく高い。
【００１０】
ランプの製造の方法は、ポリマー製のセラミックの加工のための従来の原理をベースに行われる。利点は、プラスチック技術に基づきポリマー物質を複雑な成形品に押し出し成形若しくは射出成形する簡単な加工、並びにポリマー成形品の冷間加工にある。続く熱処理によってセラミック製の構成部分を得るようになっている。ポリマーからセラミックへの変換によって生じる体積収縮は、適切な充填材を加えることによって調節される。非晶質のSi(B)CN成分は高い高温安定性、高い耐酸化特性および耐クリープ特性を有しており、結晶化は１４００℃乃至１６００℃以上で行われる。ポリマー・セラミック変換は新規なセラミック材料の製造のための前述の方法では重要な役割である。形成される窒化炭素の耐熱性は分解及び腐食に関連して利点である。
【００１１】
口金部はヒューズ及び接点ピンと一緒に完成した口金部として溶融成形される。従来口金部に用いられる標準的なセラミック、例えばステアタイトを用いる公知技術のばね部材から成る固定薄板はもはや不要である。標準的なセラミックの欠点は、該セラミック内に構成部分を埋め込めないことにある。これに対してポリマーセラミック内には一般的なプラスチックのように保持手段もヒューズ等も埋め込むことができる。標準的なセラミックから成る口金部の誤差は極めて大きく、ほぼ１５％である。これに対して本発明に基づくポリマーセラミック製の口金部の誤差は著しく小さく、１％より小さくなっている。
【００１２】
ランプの製造は極めて簡単である。従来はフレームを予め製造し、次いでフレームにバルブ管を装着して結合し、これによって電流供給線をバルブから外側へ突出させている。次いで接続ワイヤを電流供給線に接触させ、かつ必要に応じてヒューズを設けなければならない。これと並行して、接点ピンを口金部内に差し込んで固定し、次いでバルブを口金内に差し込み、ランプ側の電流供給ケーブルを接続しなければならず、このことは著しく時間を必要としている。必要に応じて接着材若しくはパテを口金部内に充填し、その前にばね部材を口金部内に装着しなければならない。このような製造過程は高いコストを必要とし、かつエラーを発生させやすいものである。従来の技術では傷物発生量は著しく大きい。
【００１３】
これに対して、本発明の実施態様では接点ピンの周囲に口金部の材料を射出成形し、次いで必要に応じてヒューズを封止することによって、装備された口金を予め製造することができる。この場合にヒューズのための絶縁材料は不要である。口金部材料の一般的に高い絶縁特性に基づき短いヒューズ区分を可能にしていることは特に有利である。したがってこのような口金部は、従来の口金部よりもコンパクトに形成される。
【００１４】
特に有利な実施態様では、口金部は直接にバルブ若しくは反射器外周壁の周囲に射出成形されている。この場合に口金部の材料は特に付着特性及び熱膨張係数に関連して、バルブとしてのケース部分若しくは反射器の材料と適合されるとよい。該実施態様では付加的な構成部材、例えばばね部材若しくは口金部用パテは不要である。バルブと口金部とは製造技術に基づき互いに自動的にセンタリングされ、つまり中心位置決めされている。ランプは射出成形の終了によって完成するので、製造工程の数は明らかに減少され、ランプの作動中の熱排出も従来のセラミックと比べて改善されている。自動化があらゆる点で簡単になる。
【００１５】
有利には接点ピンは、従来の口金部と同じ若しくは類似の材料で製造されており、この場合に接続ピンを口金部本体に一体成形していてよい。このような接点ピンは有利には中空であり、後から内壁面及び／又は外壁面を金属被覆される。適切な金属被覆は電気めっき若しくは蒸着法によって行われる。
【００１６】
口金部は特に多色射出成形法によって製造されてよく、この場合に（例えば唯一のバルブとしてケース部分を用いてある例で）ケース部分の外周壁の高負荷を受ける部分には、高耐熱性の材料を用い、かつ熱負荷の小さい部分には別の材料を用いるようになっている。極めて具体的な実施態様では、中空の接点ピン（接続ピン輪郭部又は接点ピン成形部）は多色射出成形法で口金部と一緒に成形され、この場合に中空の接点ピンは導電性の配合物材料、例えば導電性のセメント、若しくはポリフェニル化合物、若しくは炭素繊維材料から成形されていてよい。
【００１７】
有利には口金部は組み込まれたヒューズ区分を含んでいる。このことは、付加的な１つ若しくは複数の接点部材を意味しており、該接点部材はヒューズワイヤを介して各接点ピンに接続されるようになっている。
【００１８】
ランプの製造のための方法では、まず接点ピンを準備し、次いで接点ピンの周囲にポリマー・セラミック材料の先駆物質材料を射出成形するようになっている。このような基本原理は、口金部を別個に製造するためにも用いられる。口金部を別個に製造した場合には、予め製造されて接点ピンを装備する口金部は、保持部材、有利にはばね部材を用いて、若しくはパテをも用いてバルブに結合される。
【００１９】
本発明の別の方法では、ヒューズ区分の組み込まれた口金部を成形し、次いで前記ヒューズ区分の領域並びに一体成形された接点ピンの領域を後から金属被覆するようになっている。
【００２０】
本発明の別の方法では、まず口金部基礎部分を耐熱性の高い材料で成形し、次いで成形された口金部基礎部分に隣接して口金部の補完部分、つまり残りの部分を耐熱性の低い材料で成形するようになっている。
【００２１】
製造方法において、一般的に熱可塑性の射出成形物質を用いるようになっている。材料の代表的な分類は、例えばPEEK（ポリエーテルエーテルケトン）、PPS（ポリフェニル硫化物）、若しくはPPO（ポリフェニル酸化物）である。ポリアミドも用いられてよい。別の技術によって、有機成分若しくは無機成分から成るトランスファー成形用熱硬化物質を用いることもできる。代表的なものは、ベークライトである。特にフェノール樹脂若しくはエポキシ樹脂も有利に用いられる。
【００２２】
もちろん、組み込まれた接点ピン若しくはヒューズ区分の代わりに、若しくはこれに加えて、ばね鋼若しくは別の金属材料又は非金属材料から成る付加的な保持部材を口金部内に装着する若しくは押し込むことも可能である。このような部材は、ケース部分の組み立てに際して組み立て方向で段階的な係止機能を生ぜしめ、逆の運動方向に対して形状結合及び摩擦力結合式のロック部を形成するようになっている。このような挿入形式若しくは差し込み形式に基づき、サンダー仕上げ及び／又はパテ充填を不要にしてある。ランプの組み立てを内側の接点ピン領域内の締め付け受容部によって行うことも可能であり、その結果電流供給線と接点ピンとの間の熱による結合は不要である。
【００２３】
有利な実施態様では、接点ピンは前もってバルブと結合されており、このために接点ピンを外側の電流供給線と溶接結合するようになっている。次いで口金部を接点ピンの周囲に射出成形する。有利には口金部の材料をケース部分の端部にも射出成形するようになっている。
【００２４】
別の実施態様では、口金部は部分的にポリマー・セラミックから製造され、このような材料はそれ自体公知の口金部本体にも使用されるものである。ポリマー・セラミックを口金部本体に用いることによって、口金部本体は射出成形によって直接にバルブに付着するようになっている。
【００２５】
特に有利には反射鏡付きランプにおいて、口金部だけではなく、球冠状若しくはドーム形の反射器もポリマー・セラミック材料から形成してある。
【００２６】
本発明の別の目的は、ポリマー・セラミック材料を電気的なランプのランプホルダー若しくはソケットに用いることにもある。
【００２７】
次に本発明を複数の実施例に基づく詳細に説明する。図面において、
図１は、メタルハライドランプの側面図であり、
図２は、口金部を装着する前の状態のメタルハライドランプの側面図であり、
図３は、接点ピンの装備された口金部の実施例の斜視図であり、
図４は、図３の口金部を備えたハロゲンランプの部分的に破断して示す側面図であり、
図５は、ハロゲンランプの実施例の部分的に破断して示す側面図であり、
図６は、ハロゲンランプの別の実施例の部分的に破断して示す側面図であり、
図７は、口金部の別の実施例の部分的に破断して示す側方からの斜視図であり、
図８は、口金部のさらに別の実施例の部分的に破断して示す側方からの斜視図であり、
図９は、ハロゲンランプのさらに別の実施例の側面図であり、
図１０は、ランプホルダーを備えたハロゲンランプの実施例の側面図である。
【００２８】
図１にはメタルハライドランプを示しており、メタルハライドランプは硬質ガラス（例えば石英ガラス）から成っていて縦軸線を有する外側バルブ１を備えており、該外側バルブ（外套バルブ）は片側をピンチシール２によって閉じられている。標準的に断面ダブルＴ字形（Ｔ字をＨ字形につないだ形）若しくは断面Ｉ字形に形成されたピンチシール２において、電流供給線３を外側へ導いてある。電流供給線は外側の接点ピン４につながっており、接点ピンはポリマーセラミックから成る口金部５内に装着されている。外側バルブ内に、石英ガラス若しくはセラミックから成る放電管１０を配置してあり、放電管は金属ハロゲン化合物を充填されている。口金部５は、例えば金型を用いてピンチシール２及び接点ピン４の周囲に直接に成形して固定されている。口金部によって保持される管もセラミックから成形されていてよい。
【００２９】
接触防止を簡単かつ確実に達成するために、口金部５によって直接にバルブ１のピンチシール（封止部）を取り囲むようになっており、このことは従来は不可能であり、それというのは口金部は従来は別個に製造されていて、バルブの受容のための開口部を有しているからである。したがって安全のための間隔を必要としているが、このような間隔は本発明では不要であり、その結果、ランプをコンパクトに形成することができる。
【００３０】
製造のためにまず図２に基づき、口金部のない状態で予め製造された構成ユニット１′を準備し、該構成ユニットの電流供給線３は従来技術とは逆にすでに接点ピン４と接続されている。このことは例えば締め付け若しくはクリンプ又は溶接によって行われる。口金部との結合のために、ランプは一時的な保持部６を備えている。該保持部は成形金型のための位置調節及びストッパとして用いられ、成形金型内に口金部の先駆物質材料を注入するようになっている。
【００３１】
図３には、個別に製造された口金部１５を示してあり、該口金部は接点ピン４のみを取り囲んでいる。該口金部もダイカスト成形されるものの、接点ピン４と一緒に成形されている。次いで図４に示してあるように、ランプのバルブ１は、欧州特許出願Ａ１００９０１３号明細書に記載の技術と同様にばね弾性作用のある保持部材１２を用いて予め製造された口金部１５に取り付けられる。
【００３２】
図５にはハロゲンランプ１８を示してあり、この場合には口金部１９の口金部本体１６のみをポリマー・セラミックから製造してある。口金部本体（口金部絶縁体）はピンチシール２の周囲に成形してあり、ピンチシールはバルブ２１の端部を成している。口金部１９は、それ自体公知の金属キャップ１１を口金部本体１６に取り付けることによって形成されていて、通常の差込口金若しくはバヨネット口金を成している。同様にねじ込口金を形成することも可能である。
【００３３】
図６には反射形ランプ４０の実施例を示してあり、該実施例では口金部４８だけではなく、反射器４３もポリマー・セラミックから成っていて、口金部に統合され若しくは一体成形されている。接点ピン４５はピンチシール４６の一部分と一緒に、成形された口金部の材料によって直接に取り囲まれている。反射器の頸部４６内にバルブ４１を収容してあり、該バルブは発光体４７を取り囲んでいる。接点ピン４５は電流供給線４２につながっている。電流供給線のうちの１つは通常のヒューズ４４を備えており、ヒューズは口金部４８の材料によって取り囲まれている。
【００３４】
図７に示してある口金部２９は、一体成形された中空の接点ピン３０，３１を備えている。さらに口金部はヒューズ区分３２を有しており、ヒューズ区分は接点ピン間の中央に配置されていて漏斗状に形成されている。口金部２９は全体的に単一のポリマーセラミック材料から成っている。接点ピン３０，３１及びヒューズ区分３２の領域、つまり中空成形部の内側に後から金属性の被覆３３を施してある。さらに接点ピン３０，３１の領域の外側にも被覆３４を施してある。
【００３５】
図８に示してある口金部３６は、中空成形部として形成された接点ピン３７，３８を備えている。さらに口金部は図７と同様にヒューズ区分３２を有しており、ヒューズ区分は接点ピン間の中央に配置されていて漏斗状に形成されている。口金部３６は全体的に、接点ピンのためのストリップ状の領域３９を除いて、耐熱性及び非導電性の単一のポリマーセラミック材料から成っている。接点ピンを含んでいるストリップ状の領域３９には、導電性のサーメットを用いてあり、これによってストリップ状の領域及び接点ピンには金属性の被覆を省略してある。サーメットは例えばカナダ国特許第Ａ１１９２９４２号明細書に原理的に記載してある。別の実施態様では、ストリップ状の領域３９は金属含有量の少ない炭素繊維材料若しくはポリフェニル化合物から成っている。ヒューズ区分３２は被覆３３を有している。ヒューズ区分は一方でヒューズワイヤ２７を介して接点ピンに接続され、かつ他方で、図示を省略してある電流供給線の１つにつながるようになっている。配線は図６に示してある個別のヒューズと同様に行われている。
【００３６】
図９には管形電灯として形成されたハロゲンランプ２５を示してある。この場合には、それ自体公知の口金部接点２６は導電性のポリマーセラミックから成っていて、直接にバルブの周囲に成形されて、バルブから突出した電流供給線に接続されている。
【００３７】
図１０に示してあるハロゲンランプ１は、単一の口金部を備えており、該口金部は欧州特許第６５２６１０号明細書若しくは欧州特許第８９７６０４号明細書に記載のものと同様に形成されているものである。電流供給線はバルブのピンチシール３の回りに適切に巻きつけられている。ランプホルダー２はポリマーセラミックから製造されている。ランプホルダーの材料は合成材料であると有利である。この場合に合成材料は無機成分若しくは有機成分、或いは無機成分と有機成分との混合物から成っている。図１０に示してある実施例では、ランプホルダーは２つの部分４，１４から成っており、該部分は互いに異なる材料から成っている。１つの材料から成る一体構造のランプホルダーを用いることも可能である。電流供給部若しくは電流供給ケーブルはランプホルダーの側方から突出している。
【００３８】
ランプホルダーの製造は、前述の口金部の製造と類似して行われる。ランプホルダーを従来の口金部若しくは前述の新規な口金部と一緒に用いることも可能である。
【００３９】
ランプホルダーの製造は、前述の口金部の製造と類似して若しくは同様に行われる。特に製造過程は、
ａ）電流供給部の準備、
ｂ）接点ピンの周囲へのポリマーセラミック材料の注型成形若しくは射出成形を含んでいる。明細書に記載の種々の口金部形式並びに口金部の種々の製造方法は、ランプホルダーにも同様に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】メタルハライドランプの側面図
【図２】口金部を装着する前の状態のメタルハライドランプの側面図
【図３】接点ピンの装備された口金部の実施例の斜視図
【図４】図３の口金部を備えたハロゲンランプの部分的に破断して示す側面図
【図５】ハロゲンランプの実施例の部分的に破断して示す側面図
【図６】ハロゲンランプの別の実施例の部分的に破断して示す側面図
【図７】口金部の別の実施例の部分的に破断して示す側方からの斜視図
【図８】口金部のさらに別の実施例の部分的に破断して示す側方からの斜視図
【図９】ハロゲンランプのさらに別の実施例の側面図
【図１０】ランプホルダーを備えたハロゲンランプの実施例の側面図
【符号の説明】
【００４１】
１  外側バルブ、  ２  ピンチシール、  ３  電流供給線、  ４  接点ピン、  １１  金属キャップ、  １５  口金部、  １８  ハロゲンランプ、  １９  口金部、  ３２  ヒューズ区分、  ３３，３４  被覆、  ３６  口金部、３９  領域、  ４１  バルブ、  ４２  電流供給線、  ４３  反射器、  ４６  頸部、  ４７  発光体、  ４８  口金部
【国際調査報告】
2008508687.tif 000013
2008508687.tif 000014
2008508687.tif 000015
2008508687.tif 000016
2008508687.tif 000017
2008508687.tif 000018
2008508687.tif 000019
2008508687.tif 000020
2008508687.tif 000021
2008508687.tif 000022
2008508687.tif 000023
2008508687.tif 000024