(57)【要約】【課題】  ガラスバルブなどに対して、高信頼性の気密封止及び安定した電気的接続を維持するガラス封着用導入線、ガラス封着用導入線の加工法、電気部品、及び管球の提供。【解決手段】  封着用導入線の発明は、導電性芯線２、前記導電性芯線２を同心円的に被覆する銅層３、及び前記銅層３を同心円的に被覆するニッケル層４を有するガラス封着用導入線１であって、ガラス封着部１ｃに対応する領域の一部乃至全域のニッケル層４が少なくとも一部除去されて他の領域１ａ，１ｂよりも線径を小さく設定してあることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性芯線、前記導電性芯線を同心円的に被覆する銅層、及び前記銅層を同心円的に被覆するニッケル層を有するガラス封着用導入線であって、
ガラス封着部に対応する領域の一部乃至全域のニッケル層が少なくとも一部除去されて他の領域よりも線径を小さく設定してあることを特徴とするガラス封着用導入線。
【請求項２】
導電性芯線、前記導電性芯線を同心的円に被覆する銅層、及び前記銅層を同心円的に被覆するニッケル層を有するガラス封着用導入線の被ガラス封着領域の一部乃至全域のニッケル層をレーザー照射加工してニッケル層の少なくとも一部を除去し、他の領域よりも小線径化することを特徴とするガラス封着用導入線の加工法。
【請求項３】
導電性芯線、前記導電性芯線を同心円的に被覆する銅層、及び前記銅層を同心円的に被覆するニッケル層を有する導入線がガラス封止部を気密に挿通導出された電気部品であって、
前記導入線のガラス封着部に対応する領域の一部乃至全域のニッケル層が少なくとも一部除去されて他の領域よりも線径を小さく設定してあることを特徴とする電気部品。
【請求項４】
封止形ガラスバルブ内に気密に封装された発光用フィラメント、及び前記発光用フィラメントの端部に継線してガラス封着部を気密に導出した導入線を有する管球であって、
前記導入線が導電性芯線、前記導電性芯線を同心円的に被覆する銅層、及び前記銅層を同心円的に被覆するニッケル層を有し、かつガラス封着部に対応する領域の一部乃至全域のニッケル層が少なくとも一部除去されて他の領域よりも線径を小さく設定してあることを特徴とする管球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス封着用導入線、ガラス封着用導入線の加工法、電気部品、及び管球に係り、さらに詳しくはガラス封着部の信頼性や耐熱性が向上するガラス封着用導入線、ガラス封着用導入線の加工法、電気部品、及び管球に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばウエッジベースランプ等の小形電球は、たとえば自動車などの車両用計器盤の表示もしくは照明用光源として実用されている。即ち、溶着封止形の小形電球を通電端子付きのソケットに装着し、このソケットを車両用計器盤の裏面に配置したプリント配線板の接続・装着部に組み込み、前記計器盤の表示もしくは照明用光源として機能させている。
【０００３】
より具体的に構成・組立を説明すると、ガラスビーズで離隔保持された一対の導入線先端部に、発光用フィラメントを継線して成るマウント部材、及び一般的な硬質ガラス製の一端封止形バルブを構成部材とする。ここで、導入線に対するフィラメントの継線は、一般的に、フィラメントの叩き込み、もしくは挟み等の手段が採られている。
【０００４】
そして、一端封止形バルブにマウント部材を位置決め装着し、一対の導入線を導出させて、一端封止形バルブの開口端側及びガラスビーズを溶着させ、封止した構成と成っている。なお、上記ガラスバルブに対するマウント部材の溶着・封止してから、マウント部材に付設してある排気管を介して、あるいはガラスバルブの側壁部に付設してある排気管を介して真空排気など行った後、排気管を溶融封止する。
【０００５】
ここで、導入線は、例えば径０．３ｍｍ程度のジュメット線（膨張係数９４〜１０４ｘ１０−７℃−１）、即ち、鉄−ニッケル系の芯線外周面に銅層を被覆し、さらに、この銅層の外周面に亜酸化銅−硼砂系ボレート層を被覆した構成となっている。つまり、ガラス封着時において、最外周層の亜酸化銅−硼砂系ボレート層の硼砂がガラスに融合し易く、また、亜酸化銅がガラス中に分散して密着性の向上によって、高気密度の封着を達成できる。なお、導入線は、ガラスバルブを形成する材質の膨張係数を考慮して選択されている。
【０００６】
上記発光用フィラメントに継線した導入線をガラス封着部で気密に導出した構成を採る管球は、小形電球の他、例えば蛍光ランプ、ネオンランプなどの管球が挙げられる。また、光源用の管球以外の製品、例えば電気・電子部品でも、電力供給リード線（導入線）が、ガラス封着部を気密に導出する構成を採っている場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、この種の導入線ガラス封止形構成の場合、次のような不都合が発生する恐れがある。例えば封止形電球においては、前記導入線の外周面を成している亜酸化銅−硼砂系ボレート層の硼砂が電気絶縁性であるため、フィラメントの継線・接続に当たって硼砂層が破壊しないと、フィラメントに対する銅層の電気的な接続不良の発生、接続の不安定性化を招来する。そして、前記接続不良の発生は、フィラメント及び導入線の接続部における電気抵抗に瞬間的な変動を招来し、所謂チラツキなどの現象が起こり易い。また、前記ジュメット線は、熱加工時、例えばガラスバルブに封着する工程で、封装バルブ内側の導入線表面が酸化し、その酸化物の剥離によって、バルブ内が汚染され、発光輝度低減化と言う問題もある。
【０００８】
上記接続乃至接触抵抗の不安定化回避、電気抵抗の瞬間的な変動に起因するチラツキ現象の解消などを図るため、前記ジュメット線に酸処理を施して、外周面の亜酸化銅−硼砂系ボレート層の硼砂を除去する一方、その除去面にメッキ処理する手段が採られている。しかし、この対策は、工程が増えるだけでなく、メッキ処理に伴って環境への配慮を要するので実用的と言えない。
【０００９】
ガラス封着用導入線については、上記のように、実用上なお問題が残されており、問題の解決策として、鉄−ニッケル系の芯線外周面に銅層を同心円的に被覆し、さらに、この銅層の外周面にニッケル層を同心円的に被覆した構成の導入線に開発・実用化が進められている。この導入線は、外周ニッケル層の酸化によって、ガラス封着の気密性を図るものであるが、酸化ニッケルは、亜酸化銅に較べガラスに対する拡散性が劣るので、ガラスに対する溶解が難しい。換言すると、この導入線の気密なガラス封着は、封着の信頼性が懸念され、そのために製造工程や管理などの条件設定が重視され、量産的な手段と言えない。
【００１０】
本発明は、このような事情に対処してなされたもので、ガラスバルブなどに対して、高信頼性の気密封止及び安定した電気的接続を維持するガラス封着用導入線、ガラス封着用導入線の加工法、電気部品、及び管球の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、導電性芯線、前記導電性芯線を同心円的に被覆する銅層、及び前記銅層を同心円的に被覆するニッケル層を有するガラス封着用導入線であって、
ガラス封着部に対応する領域の一部乃至全域のニッケル層が少なくとも一部除去されて他の領域よりも線径を小さく設定してあることを特徴とするガラス封着用導入線である。
【００１２】
請求項２の発明は、導電性芯線、前記導電性芯線を同心的円に被覆する銅層、及び前記銅層を同心円的に被覆するニッケル層を有するガラス封着用導入線の被ガラス封着領域の一部乃至全域のニッケル層をレーザー照射加工してニッケル層の少なくとも一部を除去し、他の領域よりも小線径化することを特徴とするガラス封着用導入線の加工法である。
【００１３】
請求項１及び２の発明において、芯線は、鉄−ニッケル系などの導電性金属線であり、一般的に、直径０．０８〜１．４ｍｍ程度である。また、この芯線の外周面を同心円的に被覆する銅層の厚さは、０．０１〜０．１ｍｍ程度、さらに、銅層の外周面を同心円的に被覆するニッケル層の厚さは、被ガラス封着部を超える領域で０．００２〜０．０１ｍｍ程度、被ガラス封着部領域の少なくとも一部では０〜０．００５ｍｍ程度である。
【００１４】
そして、このような構造のガラス封着用導入線は、次のような手段で、歩留まりよく、かつ容易に製造できる。即ち、前記芯線−銅層系の外周面を略一様な厚さでニッケル層を同心円的に被覆して成る素線を用意する。次いで、被ガラス封着部に対応する所要領域のニッケル層全体的に、レーザー加工を施すことによって少なくとも一部を除去して、他領域に比較して線形を減小する方法で製造できる。なお、このレーザー加工は、前記芯線−銅層−ニッケル層系の素線を一定の長さに切断しレーザー加工する手段、あるいは長尺の素線に一定間隔を置いてレーザー加工した後に、所定の寸法に切断する手段などが挙げられる。
【００１５】
請求項１及び２の発明に係るガラス封着用導入線は、被ガラス封着部に対応する領域が、外周面ニッケル層の少なくとも一部の除去によって縮径されている。つまり、被ガラス封着部に対応する領域においては、外周面ニッケル層の全部もしくは一部が除去され、銅層が露出するかニッケル層が薄層化されている。なお、この銅層の露出領域やニッケル層の薄層化領域は、一般的に、被ガラス封着部の少なくとも１／３程度を占め、被ガラス封着部を若干超える程度であってもよい。
【００１６】
そして、被ガラス封着部の銅層が露出化している場合は、銅層の一部が酸化して、ガラスとの封着性に寄与する酸化銅に変化し、ガラス中に拡散していき気密性の高い封着を達成する。一方、ニッケル層を薄層化した場合は、下地の銅層が薄いニッケル層に拡散し、銅−ニッケル合金層を形成すると共に、表面側に銅が拡散してくるので、ガラスとの封着性に寄与する酸化銅を生成し、結果的に、気密性の高い封着を達成する。なお、ニッケルは、銅−ニッケル合金化に伴って適度に酸化するため、気密性の高い封着達成の阻害とならない。
【００１７】
請求項３の発明は、導電性芯線、前記導電性芯線を同心円的に被覆する銅層、及び前記銅層を同心円的に被覆するニッケル層を有する導入線がガラス封止部を気密に挿通導出された電気部品であって、
前記導入線のガラス封着部に対応する領域の一部乃至全域のニッケル層が少なくとも一部除去されて他の領域よりも線径を小さく設定してあることを特徴とする電気部品である。
【００１８】
請求項３の発明において、電気部品としては、例えば電球用マウント部材、蛍光ランプ用マウント部材、放電灯用導入線部材等の製品が挙げられ、電気器具乃至電子機器の素子本体部に対する電力・電流供給に使用されるものである。つまり、電力・電流供給に当たって、気密封止性、耐湿性、耐火性及び耐熱性等が要求される場合の利用・応用の形態である。
【００１９】
請求項４の発明は、封止形ガラスバルブ内に気密に封装された発光用フィラメント、及び前記発光用フィラメントの先端部に継線してガラス封着部を気密に導出した導入線を有する管球であって、前記導入線が導電性芯線、前記導電性芯線を同心円的に被覆する銅層、及び前記銅層を同心円的に被覆するニッケル層を有し、かつガラス封着部に対応する領域の一部乃至全域のニッケル層が少なくとも一部除去されて他の領域よりも線径を小さく設定してあることを特徴とする管球である。
【００２０】
請求項４の発明において、封止形バルブ内に封装するフィラメントは、例えば径０．０１〜０．２ｍｍ程度のタングステン線やモリブデン線をコイル状に捲装して成る長さ１〜１００ｍｍ程度の発光用フィラメントである。そして、前記発光用フィラメントの両端を、例えば径０．１〜１ｍｍ程度、全長０．５〜１００ｍｍ程度の導入線の先端部にそれぞれ継線されている。ここで、フィラメント及び導入線の継線は、フィラメントの叩き込み、あるいは挟み込み等の方式で行われている。
【００２１】
請求項４の発明において、管球は、例えば小形白熱電球類、蛍光ランプ類、ネオンサイン用などの放電ランプであり、必要に応じて、管球内に希ガス類を封入する場合もある。そして、発光管本体を形成する封止形ガラスバルブは、管球の形状・構造・用途などに応じて形状・寸法が適宜選択・設定される。例えば小形白熱電球の場合、一端封止形バルブは、一般的に、外径１〜３０ｍｍ程度（肉厚０．１〜５ｍｍ程度）、全長２〜１００ｍｍ程度に設定される。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、ガラスによる封着で気密性の高い導入線の挿通・封着を確保できるだけでなく、発光フィラメントなどに対して信頼性及び安定性の高い継線を行えると共に、バルブ内での酸化まく剥離などの減少にも寄与する。
【００２３】
請求項２の発明によれば、メッキ処理加工などを要せずに、気密性の高い導入線の挿通・封着、信頼性及び安定性の高い継線ができるガラス封着用導入線を良好な生産性や歩留まりで提供できる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、より長寿命で信頼性の高い小形電球類の構成・製造に適するマウント部材などの提供により、高品質・高性能の電気・電子機器類の提供が可能となる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、信頼性乃至高性能の管球を提供でき、照明などの高品質化などを図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）、図３（ａ），（ｂ）、及び図４（ａ），（ｂ）を参照して実施例を説明する。
【００２７】
図１は、実施例に係るガラス封着用導入線の要部構造を示す側面図、図２（ａ）は、図１に図示したガラス封着用導入線のＡ−Ａ線に沿った断面図、図２（ｂ），（ｃ）は、図１に図示した互いに異なるガラス封着用導入線のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。即ち、図２（ａ）は、図１に図示したガラス封着用導入線１の所謂インナーリード部側１ａやアウトリード部側（１ｂ）を示す断面図である。そして、このインナーリード部側１ａ部分等は、例えば直径０．２２ｍｍ程度の鉄−ニッケル系の導電線を芯線２とし、その外周面に厚さ０．０３ｍｍ程度の銅層３が同心円的に被覆され、さらに、銅層３の外周面に厚さ０．００１４ｍｍ程度のニッケル層４が同心円的に被覆された構成と成っている。
【００２８】
また、被ガラス封着部領域１ｃは、図２（ｂ）に示すようなニッケル層４を０．０００２ｍｍ程度に薄層化、あるいは図２（ｃ）に示すようにニッケル層４を残さず除去した構造が採られている。ここで、ニッケル層４の薄層化、あるいは除去は、被ガラス封着部領域１ｃ全域に亘ってもよいし、被ガラス封着部領域１ｃの例えば中央部の一部であってもよい。
【００２９】
次に、上記構成のガラス封着用導入線の製造例を説明する。例えば直径０．０２ｍｍ程度の鉄−ニッケル系の導電線を芯線２とし、その外周面に厚さ０．０３ｍｍ程度の銅層３が同心円的に被覆され、さらに、銅層３の外周面に厚さ０．００１４ｍｍ程度のニッケル層４が同心円的に被覆された断面構成で、長さ１０００ｍｍ程度がスールに巻かれた素線を用意する。次いで、前記素線を要すれば導入線としての所要の寸法に切断し、この切断素線の予め設定されている被ガラス封着部に対応する領域に、例えば１、２回の照射では銅入線が切断されない程度にコントロールしたレーザー光を選択的に照射し、被照射領域のニッケル層４の少なくとも表面側の一部を除去する。このレーザー加工によって、被ガラス封着部に対応する領域の全体もしくは一部が、被ガラス封着部に較べて径小化した導入線を容易に、歩留まりよく製造できる。
【００３０】
図３（ａ），（ｂ）は、上記ガラス封着用導入線の応用例に係るもので、一端封止形小形電球の概略構成をそれぞれ示す断面図である。即ち、一端封止形バルブ５内に、発光用フィラメント６に先端部が継線した一対の導入線１，１を気密に挿通・封止して成る小形電球の異なる構成例を示す断面図である。ここで、発光用フィラメント６、一対の導入線１，１は、導入線１，１を絶縁的に離隔支持するガラスビーズ（図示省略）を備えたマウント部材を構成している。
【００３１】
そして、一端封止形バルブ５の他端側（開口端側５ａ）と、マウント部材のガラスビーズとの加熱溶着によって、導入線１，１を気密に挿通・封止した構成と成っている。つまり、所謂インナーリード１ａ及びアウターリード１ｂの領域が、芯線２−銅層３−ニッケル層の同心円線で、被ガラス封着部１ｃ領域の全部（図３（ａ））、あるいは一部（図３（ｂ））では、ニッケル層４が除去・薄膜化されて、縮径された構造と成っている。
【００３２】
上記小形電球の製造過程において、一端封止形バルブ５の他端側（開口端側５ａ）にマウント部材を位置決め・装着し、加熱バーナー等によって加熱溶融により気密に封着する際、その加熱によって、被ガラス封着部の銅層が露出化している領域では、銅層の一部が酸化して、ガラスとの封着性に寄与する酸化銅に変化し、ガラス中に拡散していき気密性の高い封着が達成され。また、ニッケル層を薄層化した領域では、下地の銅層が薄いニッケル層に拡散し、銅−ニッケル合金層を形成して表面側に銅が拡散してくるので、ガラスとの封着性に寄与する酸化銅を生成し、結果的に、気密性の高い封着を達成する。
【００３３】
そして、いずれの場合も、インナーリード１ａ側は、表面がニッケルで形成されているため、フィラメント６に対する継線も容易で、安定した接触抵抗の維持も可能であり、チラツキ発生の恐れが解消した高品質、信頼性の高い白熱電球として機能する。
【００３４】
さらに、図４（ａ）は、ガラス封着用導入線１を利用した電気部材の構成例の概略を示す透視図である。即ち、前記ガラス封着用導入線１の一定領域、換言すると被ガス封着部１ｃに溶着用もしくは固定用のガラスビーズ７を一体的に配設した構成を採っている。この電気部材の場合は、互いに離隔した位置、例えば管型バルブの両端部に、対向して一対の放電電極を封装する場合などに適する。
【００３５】
さらにまた、図４（ｂ）は、前記ガラス封着用導入線１の一対をガラスビーズの装着配置で一体化し、かつ一対のガラス封着用導入線１先端部に電子放射性物質を担持するフィラメント６′を継線したマウントを、内壁面に蛍光体層が設けられたガラス管８の両端側に気密に封装配置して成る蛍光ランプである。つまり、基本的には、従来の構成を採っている蛍光ランプにおいて、マウント部材の導入線１として上記構成のもので代替した蛍光ランプである。そして、この蛍光ランプの場合も、上記小形電球の場合と同様の理由によって、同様に信頼性の高い光源として機能する。
【００３６】
本発明は、上記実施例に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ることができる。たとえば導入線を構成する芯線の材質や径、銅層やニッケル層の厚さ等は、用途によって、適宜選択・設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例に係るガラス封着用導入線の要部構成を示す側面図。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿う構成を示す断面図、（ｂ），（ｃ）は図１のＢ−Ｂ線に沿う互いに異なる構成を示す断面図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、実施例に係る小形電球の互いに異なる構成を示す断面図。
【図４】（ａ）は実施例に係る電気部品の要部構成を示す断面図、（ｂ）は実施例に係る蛍光ランプの要部構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１……ガラス封着用導入線
１ａ……インナーリード部
１ｂ……アウターリード部
１ｃ……被ガラス封着部
２……芯線
３……銅層
４……ニッケル層
５……一端封止形バルブ
５ａ……開口端側
６，６′……フィラメント
７……ガラスビーズ
８……蛍光ランプのガラス管
【図１】
2005183110.tif 000003
【図２】
2005183110.tif 000004
【図３】
2005183110.tif 000005
【図４】
2005183110.tif 000006