(57)【要約】【課題】無電極放電灯装置において、コアの放熱性が良好で組立性に優れたものとする。【解決手段】高周波電磁界発生手段がバルブのくぼみ部に配置されてなる無電極放電灯装置において、高周波電磁界発生手段を構成するコアの熱を放熱する第１の放熱体と、コアの内壁内に位置して、軸心方向に圧縮されると径方向に広がり、コアの内壁及び第１の放熱体に近接する第２の放熱体とを備え、装置組立により第２の放熱体が軸心方向に圧縮された状態になることで、コアの放熱性が高まる。【選択図】図２
2005044751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電ガスを封入した透光性材料で形成され、内壁に蛍光体が塗布され、くぼみ部を有するバルブと、前記バルブに高周波電磁界を供給する誘導コイル、前記誘導コイルの内側に設けられた円筒状のコア、及び前記コアを保持すると共にコアに生じる熱が伝達され、放熱する第１の放熱体から成る高周波電磁界発生手段とを具備し、前記高周波電磁界発生手段が前記くぼみ部に配置されてなる無電極放電灯装置において、
前記コアの内壁内に位置して、軸心方向に圧縮されると径方向に広がり、前記コアの内壁及び前記第１の放熱体に近接する第２の放熱体を備え、
装置の組立により前記第２の放熱体が軸心方向に圧縮された状態になることを特徴とする無電極放電灯装置。
【請求項２】
前記第２の放熱体は、螺旋状に巻かれたバネ部材及び弾性を有する部材であり、前記螺旋状に巻かれたバネ部材と前記コアとの間に前記弾性を有する部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無電極放電灯装置。
【請求項３】
前記誘導コイルを巻回するためのボビンを前記コアの外側に有し、
前記ボビンと前記第１の放熱体により、前記第２の放熱体を軸心方向に圧縮させたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無電極放電灯装置。
【請求項４】
前期第２の放熱体は螺旋状に巻かれたバネ部材を備え、前記螺旋状に巻かれたバネ部材は、前記コアの内部及びその軸心方向外部に備えており、
前記コアの内部よりも前記コアの外部の径の方が大きく、
前記コアは、径方向を前記内部のコアにより、軸心方向を前記外部のコアにより保持したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無電極放電灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ガスを封入したバルブ内に電極を持たず、誘導コイルに高周波電流を流すことで発生した高周波電磁界によって放電ガスを励起発光させる無電極放電灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、バルブ内に封入した放電ガスに高周波電磁界を供給して放電ガスを励起発光させる無電極放電灯装置が知られている（特許文献１参照）。無電極放電灯装置は、透光性材料から成るくぼみ部を有するバルブを用い、このバルブ内部に放電ガスが封入され、バルブ内壁に蛍光体が塗布され、くぼみ部に高周波電磁界発生手段が設けられている。高周波電礎界発生手段は、軟磁性のコアと、コアの周囲に巻回された誘導コイルから成り、誘導コイルに高周波電流を流すことで、誘導コイルに発生した高周波電磁界をバルブ内のプラズマ発生領域に発生させて放電ガスを励起発光させる。このくぼみ部に高周波電磁界発生手段を有するタイプの無電極放電灯装置は、コアを使用することで動作周波数を低くできる利点がある。しかし、コア及び誘導コイルがくぼみ部に具備されているため、無電極放電灯が点灯しているときに発生する熱によりそれらの温度が上昇しやすいという欠点がある。前記コアの温度が上昇し過ぎると、コアの透磁率が低下し損失が増大したり、最悪の場合、無電極放電灯が消灯する不具合が発生する。
【０００３】
従って、この種の無電極放電灯装置では、円筒状のコアを使用し、その内部に放熱体を設ける、もしくは棒状のコアを使用し外部に放熱体を設けることでコアが高温度となるのを防止する。
【特許文献１】特開２００１−３２５９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような無電極放電灯装置において、放熱性を高めるためには、放熱体とコアを密着させる必要があるが、寸法の許容差を小さくすると、コアと放熱体は各々固有の熱膨張率を有しているため、無電極放電灯が点灯しているときに、コアに機械的なストレスがかかり、コアが破損する可能性があるとともに、放熱体にコアを挿入しにくくなり、組立性が悪くなる。また、寸法の許容差を大きくすると、密着性が悪くなりコアの温度が上昇して前述した不具合が発生する虞がある。
【０００５】
この課題を対策する例として、特開平４−３０８６４８号公報に示される発明がある。この例は、コアの周囲を弾性重合体で少なくとも実質的に充填することにより、放熱体とコアとの間の熱伝導性を高めるものである。ここで、弾性重合体とは例えばシリコンゴムとしている。
【０００６】
しかし、弾性重合体のシリコンゴムのような樹脂を充填するためには、樹脂を流し込み、さらに乾燥させて固定するという時間及びタクトが必要であり、コストが高くなる要因となり、弾性重合体が固定するまでコアや放熱体の固定が難しく、製造性が悪くなる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コアの放熱性が良好で組立性に優れた無電極放電灯装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、内部に放電ガスを封入した透光性材料で形成され、内壁に蛍光体が塗布され、くぼみ部を有するバルブと、前記バルブに高周波電磁界を供給する誘導コイル、前記誘導コイルの内側に設けられた円筒状のコア、及び前記コアを保持すると共にコアに生じる熱が伝達され、放熱する第１の放熱体から成る高周波電磁界発生手段とを具備し、前記高周波電磁界発生手段が前記くぼみ部に配置されてなる無電極放電灯装置において、前記コアの内壁内に位置して、軸心方向に圧縮されると径方向に広がり、前記コアの内壁及び前記第１の放熱体に近接する第２の放熱体を備え、装置の組立により前記第２の放熱体が軸心方向に圧縮された状態になるものである。
【０００９】
前記第２の放熱体は、螺旋状に巻かれたバネ部材及び弾性を有する部材であり、前記螺旋状に巻かれたバネ部材と前記コアとの間に前記弾性を有する部材を備えたものとしてもよい。
【００１０】
前記誘導コイルを巻回するためのボビンを前記コアの外側に有し、前記ボビンと前記第１の放熱体により、前記第２の放熱体を軸心方向に圧縮させたものとしてもよい。
【００１１】
前期第２の放熱体は螺旋状に巻かれたバネ部材を備え、前記螺旋状に巻かれたバネ部材は、前記コアの内部及びその軸心方向外部に備えており、前記コアの内部よりも前記コアの外部の径の方が大きく、前記コアは、径方向を前記内部のコアにより、軸心方向を前記外部のコアにより保持したものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、装置の組立により第２の放熱体が軸心方向に圧縮され、それにより、同放熱体が径方向に広がり、コアの内壁及び第１の放熱体に近接するので、コアの放熱性が良好となる。また、弾性重合体を充填するような従来例に比べて組立性に優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施するための最良の形態について、各実施例毎に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１及び図２は、本発明の実施例１による無電極放電灯装置を示す。本装置は、内部に放電ガスを封入した透光性材料で形成され、内壁に蛍光体が塗布されたバルブ１と、このバルブ１に製造時に形成されているくぼみ部２に挿入され、バルブ１に高周波電磁界を供給する高周波電磁界発生手段３とを具備している。高周波電磁界発生手段３は、絶縁材から成るボビン４に巻回され、高周波電磁界を発生する誘導コイル５と、この誘導コイル５が外周面に巻かれた、高周波磁気特性の良好なMn−Znフェライトでなる円筒状のコア６と、このコア６を保持すると共にコア６に生じた熱を放熱する第１の放熱体７とを備え、さらに、本発明では、この第１の放熱体７の放熱作用を高めるべく作用する第２の放熱体８を備えたことに特徴がある。
【００１５】
本実施例では、第１の放熱体７は、下端に鍔部を有する金属筒体であり、例えば熱伝導性の高いアルミニウム又は銅又はそれらの合金から成り、筒体部がボビン４の下端開口から挿入される。ボビン４の下端には鍔部が形成されている。第２の放熱体８としては、コア６の内部及びその外部の軸心方向略直線部に挿入された、螺旋状に巻かれたバネ部材８ａを用いる。バネ部材８ａの材料は、例えばアルミニウム又は銅を主成分とする合金などを用いる。なお、バルブ１のくぼみ部２の軸心には排気細管２ａが垂下しており、くぼみ部２に挿入される高周波電磁界発生手段３のボビン４等の軸心部には、排気細管２ａが挿通するための空洞が設けられている。
【００１６】
図１に示すように、装置の組立前には、円筒状のコア６の空洞部の径は、螺旋状に巻かれたバネ部材８ａの径より大きいため、コア６内にバネ部材８ａを容易に挿入可能である。バネ部材８ａはボビン４の上端面と第１の放熱体７の上端面との間に挟み込まれた状態にある。ここで、ボビン４の下端鍔部と第１の放熱体７の下端鍔部とが当接するまで、ボビン４を矢印方向に移動させると、ボビン４と第１の放熱体７との間に挟み込まれた螺旋状に巻かれたバネ部材８ａは、軸心方向（縦方向）に圧縮される。これにより、図２に示すように、組立後は、螺旋状に巻かれたバネ部材８ａは、径方向に広がり、コア６の空洞部及び第１の放熱体７に密着される。このとき、ボビン４と第１の放熱体７とは、ネジ止め等の手段９で固定する。また、バルブ１と第１の放熱体７とは口金１０により固定する。
【００１７】
こうして、螺旋状に巻かれたバネ部材８ａとコア６とが密着されることから、各々の寸法がばらついていた場合においても、コア６に生じた熱を放熱でき、かつ、コア６を固定することが可能となる。また、組立のタクトは、第２の放熱体８すなわちバネ部材８ａにコア６を挿入し、ボビン４の移動でバネ部材８ａを軸心方向に圧縮するだけであり、従来例のような時間とコストは必要ない。
【００１８】
図３は上記実施例１における螺旋状に巻かれたバネ部材８ａの他の例を示す。バネ部材８ａが、平面を持つリボン状の帯部材を螺旋状に巻かれたものである。これを用いることで、径方向に広がったときに、コア６と密着する面積が増え、コア６の放熱効果をより高めることができる。
【００１９】
以上のように、本実施例によれば、コア６の放熱性が高くなり、組立性に優れた無電極放電灯装置を提供することができる。
【実施例２】
【００２０】
図４は本発明の実施例２による無電極放電灯装置を示す。実施例１と同様な構成については重複説明を省略する。本実施例では、コア６を放熱するための第２の放熱体８が、コア６の内部に挿入された第１の放熱体７の延出部７ａと、コア６の内部と第１の放熱体７の延出部７ａとの間に挿入された熱伝導率が高く半固体状又は固体状の弾性を有する部材８ｂとから構成される。
【００２１】
ボビン４の組立前には、弾性を有する部材８ｂとコア６の密着性は悪いが、第１の放熱体７とボビン４により弾性を有する部材８ｂを軸心（縦）方向に圧縮することで、図４に示すように、弾性を有する部材８ｂは径方向に広がり、コア６の空洞部及び第１の放熱体７に密着される。このとき、ボビン４と第１の放熱体７とはネジ止め等の手段９で固定する。弾性を有する部材８ｂとコア６が密着されることから、弾性を有する部材８ｂ及び第１の放熱体７に熱伝導性が高いものを用いることで、コア６を放熱でき、かつ、コア６を固定することが可能となる。
【００２２】
以上のようにして、コア６の放熱性が高く組立性に優れた無電極放電灯装置を提供することができ、弾性を有する部材８ｂをコア６の内部に挿入するので、コア６が機械的に破損してしまう可能性を低減することができる。
【実施例３】
【００２３】
図５は本発明の実施例３による無電極放電灯装置を示す。既に説明した実施例と同様な構成については重複説明を省略する。本実施例では、実施例１と異なり、第２の放熱体８は、コア６の内部及びその外部の軸心方向略直線部に挿入された螺旋状に巻かれたバネ部材８ａ及び弾性を有する部材８ｂで構成される。
【００２４】
図５に示すように、弾性を有する部材８ｂが、コア６の内部と螺旋状に巻かれたバネ部材８ａの間に挿入されることにより、実施例１と同様な効果に加えて、バネ部材８ａがコア６に直接に触れないので、コア６が機械的に破損してしまう可能性を低減することができる。
【実施例４】
【００２５】
図６は本発明の実施例4による無竜極放電灯装置を示す。既に説明した実施例と同様な横成については重複説明を省略する。本実施例では、実施例１と異なり、コア６の内部及びその外部の軸心方向略直線部に挿入された螺旋状に巻かれたバネ部材８ａは、コア６の内部よりもコア６の外部の軸心方向略直線部の径を大きくしている。これにより、コア６は、径方向をコア６の内部のバネ部材８ａで、軸心方向をコア６の外部のバネ部材８ａで保持されることになる。従って、実施例１と同様な効果に加えて、コア６の軸心方向の固定を螺旋状に巻かれたバネ部材８ａで行えることから、第１の放熱体７を底部だけで構成できるため、第１の放熱体７を簡単な構造にすることができる。
【００２６】
本発明は、上記実施例の構成に限られることなく、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例1による組立前の無竜極放電灯装置の高周波電磁界発生手段の構造図。
【図２】本発明の実施例1による組立後の本装置の構造図。
【図３】本発明の実施例1による装置のバネ部材の他例を示す斜視図。
【図４】本発明の実施例2による本装置の構造図。
【図５】本発明の実施例3による本装置の構造図。
【図６】本発明の実施例4による本装置の構造図。
【符号の説明】
【００２８】
１    バルブ
２    くぼみ部
３    高周波電磁界発生手段
４    ボビン
５    誘導コイル
６    コア
７    第１の放熱体
８    第２の放熱体
８ａ    バネ部材
８ｂ    弾性を有する部材
【図１】
2005044751.tif 000003
【図２】
2005044751.tif 000004
【図３】
2005044751.tif 000005
【図４】
2005044751.tif 000006
【図５】
2005044751.tif 000007
【図６】
2005044751.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月22日(2003.10.22)
【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】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記第２の放熱体は螺旋状に巻かれたバネ部材を備え、前記螺旋状に巻かれたバネ部材
は、前記コアの内部及びその軸心方向外部に備えており、
前記コアの内部よりも前記コアの外部の径の方が大きく、
前記コアは、径方向を前記内部のバネ部材により、軸心方向を前記外部のバネ部材により保持したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無電極放電灯装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来より、バルブ内に封入した放電ガスに高周波電磁界を供給して放電ガスを励起発光
させる無電極放電灯装置が知られている（特許文献１参照）。無電極放電灯装置は、透光
性材料から成るくぼみ部を有するバルブを用い、このバルブ内部に放電ガスが封入され、
バルブ内壁に蛍光体が塗布され、くぼみ部に高周波電磁界発生手段が設けられている。高
周波電磁界発生手段は、軟磁性のコアと、コアの周囲に巻回された誘導コイルから成り、
誘導コイルに高周波電流を流すことで、誘導コイルに発生した高周波電磁界をバルブ内の
プラズマ発生領域に発生させて放電ガスを励起発光させる。このくぼみ部に高周波電磁界
発生手段を有するタイプの無電極放電灯装置は、コアを使用することで動作周波数を低く
できる利点がある。しかし、コア及び誘導コイルがくぼみ部に具備されているため、無電
極放電灯が点灯しているときに発生する熱によりそれらの温度が上昇しやすいという欠点
がある。前記コアの温度が上昇し過ぎると、コアの透磁率が低下し損失が増大したり、最
悪の場合、無電極放電灯が消灯する不具合が発生する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記第２の放熱体は螺旋状に巻かれたバネ部材を備え、前記螺旋状に巻かれたバネ部材
は、前記コアの内部及びその軸心方向外部に備えており、前記コアの内部よりも前記コア
の外部の径の方が大きく、前記コアは、径方向を前記内部のバネ部材により、軸心方向を前記外部のバネ部材により保持したものとしてもよい。