(57)【要約】ハロゲンガスが充填されたシングルエンデッド又はダブルエンデッド白熱ランプは、一対の脚部（１８′）とバレル部分とを有するタングステンフィラメント（１０）を具える。シングルエンデッドカプセルのタングステンフィラメント（１０）の一方の脚部（１８′）をガラスエンベロープ（３０′）のつまみ封止部（３２′）すなわち押圧封止部内に延在させて寿命終了時の電気的なアーク放電を受動的に消滅させる。つまみ封止部（３２′）の付近のフィラメント脚部（１８Ａ）の端部は、つまみ封止部内にあるカプセルのモリブデンリードワイヤ（３６′）上に形成された緊締部材（３７′）を介してこのワイヤに連結させるか又はこのワイヤにより支持させることができる。電気的なアーク放電がつまみ封止部（３２′）内に延在するフィラメント（１０）を経て伝達されると、このアーク放電が受動的に消滅される。カプセル内のアーク放電の信頼的な消滅が簡単な構造及び最少材料で達成される。フィラメント脚部（１８′）を一次コイルとして形成する場合、このコイルを伸長させて、その直径がつまみ封止部（３２′）内に埋込まれた個所でタングステンワイヤ（１２）の直径となるようにするのが好ましい。これにより、寿命終了時のアーク放電の消滅を早め、しかも緊締部材（３７′）における精密公差を回避することにより製造を簡単にする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
つまみ封止部より成る端部を有し、密封空所を囲む光透過性カプセルエンベロープと、
前記密封空所内のハロゲン含有不活性ガスと、
一対の脚部とこれら脚部間のバレル部分とを有するタングステンフィラメントであって、前記バレル部分が前記密封空所内に配置されている当該タングステンフィラメントと、
前記つまみ封止部内に延在する一対の電流供給ワイヤであって、これら電流供給ワイヤの少なくとも一方が、前記脚部のうちの少なくとも一方の脚部の一部分に前記つまみ封止部内で取付けられている当該電流供給ワイヤと
を具えているハロゲン白熱カプセル。
【請求項２】
請求項１に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、一対の前記電流供給ワイヤの各々に緊締部材が設けられ、これら緊締部材が前記脚部の各々に緊締され、これら緊締部材の少なくとも一方と、前記脚部の前記少なくとも一方の一部分とが前記つまみ封止部内に位置しているハロゲン白熱カプセル。
【請求項３】
請求項１に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記カプセルエンベロープが互いに対向する一対の端部を有し、各端部にはつまみ封止部が設けられており、前記電流供給ワイヤの各々が前記つまみ封止部のそれぞれの中に延在しているハロゲン白熱カプセル。
【請求項４】
請求項３に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記電流供給ワイヤの各々には、前記つまみ封止部内にそれぞれ位置する緊締部材が形成されており、これら緊締部材が前記脚部をそれぞれ緊締しているハロゲン白熱カプセル。
【請求項５】
請求項１に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記電流供給ワイヤの一方が前記カプセルエンベロープ内に延在しているハロゲン白熱カプセル。
【請求項６】
請求項２に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記緊締部材の双方が前記つまみ封止部内に位置しているハロゲン白熱カプセル。
【請求項７】
請求項１に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記電流供給ワイヤの一方が、前記一対の脚部のうち前記つまみ封止部の側と反対側の脚部に取付けられた長いリードであり、前記フィラメントは前記長いリードと前記つまみ封止部とにより支持されているハロゲン白熱カプセル。
【請求項８】
請求項１に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、このハロゲン白熱カプセルが更に、前記つまみ封止部内に延在するフィラメント支持体を有しており、これら支持体が前記一対の脚部間の前記タングステンフィラメントを支持しているハロゲン白熱カプセル。
【請求項９】
請求項１に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記タングステンフィラメントがタングステンワイヤであり、このタングステンワイヤが、前記バレル部分を通って延在して前記一対の脚部を形成する一次コイルと、前記バレル部分を形成する二次コイルとして形成されているハロゲン白熱カプセル。
【請求項１０】
請求項９に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記つまみ封止部内の前記一対の脚部の一次コイルが伸長され、つまみ封止部内で電流供給ワイヤの１つに取付けられた少なくとも１つの緊締部材の緊締空隙がタングステンワイヤの直径に近似しているハロゲン白熱カプセル。
【請求項１１】
請求項９に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記カプセルエンベロープが互いに対向する一対の端部を有し、各端部にはつまみ封止部が設けられており、各つまみ封止部内には緊締部材があり、前記一対の脚部の一次コイルが伸長されて、各つまみ封止部内の前記各緊締部材の緊締空隙がタングステンワイヤの直径に近似しているハロゲン白熱カプセル。
【請求項１２】
請求項９に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、つまみ封止部内の前記一対の脚部の各々の一次コイルが伸長されて、これら一次コイルの直径がつまみ封止部内で実質的にタングステンワイヤの直径となっているハロゲン白熱カプセル。
【請求項１３】
つまみ封止部より成る端部を有し、密封空所を囲む硬質ガラスエンベロープと、
前記密封空所内に入れたハロゲン含有不活性ガスと、
一対の脚部とこれら脚部間のバレル部分とを有するタングステンフィラメントであって、前記バレル部分が前記密封空所内に配置されており、このタングステンフィラメントがタングステンワイヤであり、このタングステンワイヤが、前記バレル部分を通って延在して前記一対の脚部となっている一次コイルと、前記バレル部分を形成する二次コイルとして形成されている当該タングステンフィラメントと、
前記硬質ガラスエンベロープ内に延在する一対のモリブデン電流供給ワイヤであって、これら電流供給ワイヤの各々には緊締部材が形成され、これら緊締部材が前記一対の脚部をそれぞれ緊締し、これら緊締部材の少なくとも１つと、前記一対の脚部のうちの少なくとも１つの脚部の一部分とが前記つまみ封止部内に位置している当該電流供給ワイヤと
を具えているハロゲン白熱カプセル。
【請求項１４】
請求項１３に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記一次コイルが伸長されて、この一次コイルが、実質的に、前記つまみ封止部内で前記一対の脚部の前記一部分全体に亙ってタングステンワイヤの直径となっているハロゲン白熱カプセル。
【請求項１５】
請求項１２に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記カプセルエンベロープが互いに対向する一対の端部を有し、これら端部の各々が前記つまみ封止部と、このつまみ封止部内の前記緊締部材とを有しているハロゲン白熱カプセル。
【請求項１６】
請求項１５に記載のハロゲン白熱カプセルにおいて、前記一次コイルが伸長されて、この一次コイルが、実質的に、前記つまみ封止部内で前記一対の脚部の前記一部分全体に亙ってタングステンワイヤの直径となっているハロゲン白熱カプセル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、密封空所を囲み、一端につまみ封止部を有する透光性エンベロープと、この空所内に入れられた中央のバレル（筒状体）及び一対の脚部を有するフィラメントとを具えるハロゲン白熱カプセルに関するものである。フィラメントの端部、すなわち脚部は、つまみ封止部内に封入された一対のリードワイヤに取付けられている。これらリードワイヤはつまみ封止部から密封空所の外部に延在している。特に、本発明は、一次コイル及び二次コイルを有するフィラメントを具え、一次コイルの両端部がリードワイヤに取付けるための脚部を構成しているカプセルに関するものである。
【０００２】
図１は、一対のタングステン脚部１８間にバレル１６を有するタングステンフィラメント１０と、両端の各々につまみ封止部２２を有するいわゆる“ダブルエンデッド”の石英エンベロープ２０とを具える既知のハロゲン白熱カプセルを示す。バレル１６は中央の空所２４内に位置しており、コイル脚部１８はつまみ封止部２２内に延在しているとともにこれらコイル脚部の各々はモリブデン箔２６の一端に溶接されている。それぞれのモリブデン箔２６の他端にはモリブデンリード２８が溶接され、これらモリブデンリードはつまみ封止部２２から外部に延在している。
【０００３】
タングステンコイル脚部１８をモリブデン箔２６に溶接するのを容易にするために、タングステンコイル脚部１８とモリブデン箔２６との間に、小さな金属箔（プラチナ）２６Ａを配置することができる。各々のつまみ封止部２２は、モリブデン箔２６と、プラチナ箔２６Ａと、タングステンコイル脚部１８及びモリブデンリード２８の端部とを収容している。カプセルの全点灯（動作）温度に亙ってつまみ封止部２２を気密封止状態にするには、石英エンベロープ２０内にモリブデン箔が必要となる。
【０００４】
図２は、硬質ガラスエンベロープ３０と、その一端のつまみ封止部３２とを有する従来のシングルエンデッド硬質ガラスカプセルを示す。短いモリブデンリード３６と、長いモリブデンリード３８とがつまみ封止部３２を貫通している。短いモリブデンリード３６は、代表的にこのリード３６に形成した緊締部材３７により、一方のコイル脚部１８に取付けられている。長いモリブデンリード３８は例えば、緊締部材３９を介してコイル脚部１８に取付けられている。この既知の構成によれば、双方の緊締部材３７、３８と、タングステンフィラメント１０とが密封空所３４内に位置している。硬質ガラスの熱膨張係数はモリブデンの熱膨張係数と一致しており、図１に示すモリブデン箔２６を必要としなくなる。モリブデンを空所３４の内部に入れると、モリブデンがリードからカプセルの壁部に移動するのを減少させるためにハロゲンの化学反応を変更させる必要性が生じるおそれがある。
【０００５】
図３は、図１及び２に示すハロゲンカプセルに用いられるフィラメント１０を示している。二重コイルフィラメント１０は一次コイル１４と二次コイル１６とを有する。フィラメント１０はタングステンワイヤ１２を以て構成され、このタングステンワイヤを直径が８０〜１５０μｍ程度の第１の心棒上で巻取って、外径が１００〜３００μｍ程度の一次コイル１４を形成している。この一次コイル１４を直径が３００〜８００μｍ程度の第２の心棒上で巻取って、バレル１６を構成する二次コイル１６を形成している。第２の心棒を引抜くか或いは溶かし、その後第１の心棒を溶解により完全に又は部分的に除去する。心棒をそのままにしておくコイルを有するダブルエンデッドカプセルは米国特許第 ４，１３２，９２２号明細書に開示されている。
【０００６】
ダブルエンデッド石英カプセルは、吹込みガラス反射器のような薄肉ガラスの外囲器、装飾外囲器及び一般的な照明分野に対する外囲器に入れて市販されている。シングルエンデッド硬質ガラスカプセルは、パラボラ状のアルミ処理した反射器（ＰＡＲ）用のランプ及び一般的な照明用の光透過性バルブのように、厚肉ガラス外囲器に入れて市販されている。図１に示すように、つまみ封止部２２内に延在するコイル脚部１８を有するダブルエンデッド石英カプセルでは、寿命終了時におけるアーク放電の受動的な（穏やかな）消滅が生じる。硬質ガラスハロゲンカプセル中でのアーク放電の能動的な（激しい）消滅を無くすことにより、硬質ガラスカプセルを有する薄肉ガラス外囲器ランプを市販しうるようになる。
【０００７】
本発明の目的は、簡単且つ経済的な構成で、寿命終了時に生じるアーク放電を受動的に消滅させる、硬質ガラス内に入れられたハロゲン白熱カプセルを提供せんとするにある。
【０００８】
本発明によれば、この目的及びその他の目的を、硬質ガラスエンベロープを有するハロゲン白熱カプセルであって、硬質ガラスエンベロープがその一端に少なくとも１つのつまみ封止部を有するとともにフィラメント、例えばタングステンフィラメントを収容している当該ハロゲン白熱カプセルにより達成する。フィラメントより成る少なくとも１つの脚部をつまみ封止部内に延在させるとともに、このつまみ封止部内でリード、例えばモリブデンリードに取付ける。
【０００９】
フィラメントが寿命の終了で破損されると、空所内でつまみ封止部の内面付近でのフィラメント脚部の崩壊にともなうアーク放電が受動的に消滅する。
【００１０】
本発明による他の観点によれば、フィラメントが一次コイルを有し、フィラメント脚部の一次コイルを変形させて、つまみ封止部内の脚部部分がまっすぐとなるか、又はそのピッチが増大するようにする。コイル脚部を変形、例えば伸長させると、つまみ封止部付近の線形ワイヤ密度が減少することにより寿命終了時の電気的なアーク放電の消滅時間及びエネルギーが減少する。
【００１１】
コイル脚部を変形、例えば伸長させることにより、コイル脚部を緊締する空隙をモリブデン緊締部材に形成せずにタングステンワイヤをこのモリブデン緊締部材により完全に挟み込む為、このタングステンワイヤを強力に緊締させることができる。一次コイルをそのまま緊締させると、コイル脚部にひずみや破損が生じるのを回避する精密な緊締空隙を緊締部材に形成する必要があるも、上述したようにコイル脚部を伸長させることにより、精密な緊締空隙を緊締部材に形成しないですむ。すなわち、コイル脚部を変形させて緊締させることにより、一次コイルの直径が異なることによる装着装置での緊締空隙の設計変更が必要としなくなる。
【００１２】
この理由で、緊締部材がつまみ封止部（押圧封止部）内にあるか否かにかかわらず、コイル脚部が緊締される個所でこれらコイル脚部の双方を変形させるのが有利である。
【００１３】
図４に示したシングルエンデッドカプセルは、硬質ガラスエンベロープ３０′と、つまみ封止部３２′と、空所３４′とを有する。空所３４′には、ハロゲンを含有する不活性ガスが充填されている。このシングルエンデッドカプセルは、フィラメント脚部１８′が、つまみ封止部３２′内に延在する脚部部分１８Ａを有していることを除いて、図２の例に類似している。この脚部部分１８Ａはつまみ封止部３２′内の短いリード３６′に、その位置３７′で連結されており、この位置３７′は例えば、緊締部材３７′とする。短いリード３６′及び長いリード３８′は電流供給リードであり、これら電流供給リードは双方とも硬質ガラスのつまみ封止部３２′内に封入されている。好適実施例によれば、図７と関連して説明するように、フィラメント１０の一次コイル１４を変形させ、例えば、伸長させ、脚部１８′又は脚部部分１８Ａの直径をほぼ、つまみ封止部３２内のタングステンワイヤ１２の直径まで減少させる。
【００１４】
図５に示すダブルエンデッドカプセルは硬質ガラスエンベロープ４０を有し、このエンベロープは、一対の対向するつまみ封止部４２と、フィラメント１０の二次コイル、すなわち、バレル１６を収容する密封空所４４とを有する。各脚部１８′はそれぞれのつまみ封止部４２内に延在し、このつまみ封止部で各脚部部分１８Ａがリードワイヤ４６の位置４８、例えば、緊締部材４８に取付けられ、例えば、緊締されている。例示すると、図４に３６′、３８′として、また図５に４６として示す電流供給リードワイヤと、図４及び図５のそれぞれの緊締部材３７′、４８とはモリブデンである。この構成によれば、つまみ封止部４２における脚部部分１８Ａの少なくとも１つが崩壊した場合の寿命終了時のアーク放電の受動的な消滅を確実にする。一次コイル１６は、図７につき説明するように、脚部の直径がほぼ、タングステンワイヤ１２の直径まで減少するように変形させる。
【００１５】
図６に示すシングルエンデッドカプセルは、硬質ガラスエンベロープ５０と、つまみ封止部５２と、密封空所５４とを有する。この場合、双方のフィラメント脚部１８′が同じつまみ封止部５２内のリード５６にその部分５７で、例えば、リードの緊締部材５７で取付けられ、例えば、緊締されている。二次コイル１６は“Ｍ”字状に装着されているも、この“Ｍ”字状に限定されるものではなく、フィラメントバレル１６を小さい空所５４内に装着しうるか、又は長いバレルを収容できればよい。これにより、カプセルは高電圧（２３０Ｖ）分野又は再設計の（バレルの長さを長くする）１２０Ｖの分野に適したものとなる。二次コイル１６は絶縁分離されている支持体５８上に装着されており、これら支持体は中央の支持体がストラップ５９により２つの外側の支持体に連結されて構成されている。この場合も、図７に詳細に示すようにタングステンフィラメント脚部１８がつまみ封止部５２に入る個所でこれら脚部を変形させるのが好ましい。
【００１６】
図７は、１つのつまみ封止部３２′及び空所３４′を有する硬質ガラスエンベロープ３０′を具える図４に示すシングルエンデッドカプセルの好適実施例を示す。タングステンフィラメント１０は一次コイル１４と二次コイル１６とを有するも、この場合、一次コイル１４を、ほぼタングステンワイヤ１２の直径となるように変形、例えば、伸長させてリードワイヤ１８′を形成する。この変形により形成されたタングステンリードワイヤの部分１８Ａには、つまみ封止部３２′内で短いリード３６′が、例えば緊締部材３７′を介して取付けられている。
【００１７】
例えば図４〜６に示す、脚部１８′における変形された一次コイル１４は、緊締部材３７′、４８、５７における精密公差を回避することにより製造を簡単化し、しかもつまみ封止部３２′、４２、５２における線形ワイヤ密度が減少することにより寿命終了時のアーク放電の消滅を早める。
【００１８】
上述した実施例は例示にすぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】つまみ封止部に箔を有するダブルエンデッド石英カプセル（従来の技術）を示す。
【図２】空所中に緊締部材を有するワイヤリードを具えるシングルエンデッド硬質ガラスカプセル（従来の技術）を示す。
【図３】二重コイルフィラメント（従来の技術）を示す。
【図４】緊締部材がつまみ封止部内に位置する本発明によるシングルエンデッド硬質ガラスカプセルを示す。
【図５】緊締部材がつまみ封止部内に位置する本発明によるダブルエンデッド硬質ガラスカプセルを示す。
【図６】緊締部材がつまみ封止部内に位置する本発明によるシングルエンデッド高電圧硬質ガラスカプセルを示す。
【図７】コイル脚部を変形させモリブデン緊締部材をつまみ封止部内に位置させた本発明による二重コイルフィラメントを示す。
【国際公開パンフレット】
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2004502278.tif 000006
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2004502278.tif 000011
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【国際調査報告】
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2004502278.tif 000016
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