(57)【要約】【課題】フィラメントが水平姿勢で用いられる片口金型ハロゲン電球のフィラメント変形を抑制し、フィラメント断線時のアーク放電時間を極力短くする。置を提供する。【解決手段】一端が電極４ｂに接続され、他端がガラス管３の先端側にある排気チップ３ｂに係止され、フィラメント１０の先端側と接続された第１の導電支持棒１１と、一端が電極４ａに接続され、他端がフィラメント１０の基端側と接続された第２の導電支持棒１２とによりフィラメント１０を支持した片口金型ハロゲン電球１である。片口金型ハロゲン電球１は、さらに、第１の導電支持棒１１に固着された第１のガラス棒１３および第２のガラス棒１４に両端が支持された第１の吊し棒１５を備え、第１のガラス棒１３に設けられた第１のフック１５ａにより、フィラメント１０が吊されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管内に二重巻き以上のフィラメントを有し、このフィラメントが略水平に延びる姿勢で用いられる片口金型ハロゲン電球であって、
一端が第１の電極に接続されるとともに前記ガラス管の基端側の封止部に固着され、他端が前記ガラス管の先端側にある排気チップに係止され、前記フィラメントの先端側と接続された第１の導電支持棒と、
一端が第２の電極に接続され、他端が前記フィラメントの基端側と接続された第２の導電支持棒と、
前記第１の導電支持棒の前記フィラメントよりも前記一端側の部分および前記第２の導電支持棒に固着された第１のガラス棒と、
前記第１の導電支持棒の前記フィラメントよりも前記他端側の部分に固着された第２のガラス棒と、
両端がそれぞれ前記第１のガラス棒および前記第２のガラス棒に固着され、前記フィラメントの上方に配置された第１の吊し棒と、
前記第１の吊し棒に設けられ、前記フィラメントを吊す第１のフックとを備えたことを特徴とする片口金型ハロゲン電球。
【請求項２】
前記第１の導電支持棒は、前記フィラメントの基端側および先端側で前記フィラメントの側方へ曲げられ、前記フィラメントの側方で前記フィラメントの延びる方向へ延びていることを特徴とする請求項１に記載の片口金型ハロゲン電球。
【請求項３】
前記第１のガラス棒または前記第２のガラス棒の少なくとも一方から前記第１の吊し棒と前記フィラメントの間に延びる少なくとも一本の第２の吊し棒と、
前記第２の吊し棒に設けられ、前記フィラメントを吊す第２のフックとをさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の片口金型ハロゲン電球。
【請求項４】
前記第１の導電支持棒の直径をＤ１（ｍｍ）、前記フィラメントの質量をＧ１（ｇ）、としたときに、次式（１）
Ｄ１＞（√Ｇ１）×０．０１４  ・・・（１）
を満たすことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の片口金型ハロゲン電球。
【請求項５】
前記第２の吊し棒は前記第１のガラス棒および前記第２のガラス棒の双方に設けられ、この２つの吊し棒にそれぞれ１つずつの前記第２のフックが設けられ、
前記第１の吊し棒の直径をＤ２（ｍｍ）、２つの前記第２のフックの間の前記フィラメントの部分質量をＧ２（ｇ）、としたときに、次式（２）
Ｄ２＞（√Ｇ２）×０．０２７  ・・・（２）
を満たすことを特徴とする請求項３に記載の片口金型ハロゲン電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片口金型ハロゲン電球に関し、詳しくは、フィラメントが略水平に延びる姿勢で使用される片口金型ハロゲン電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
片口金型ハロゲン電球は、一般に口金から延びるガラス管内に、ガラス管の長手方向に沿ってフィラメントが配置される。このフィラメントは、両端に通電部を有するため、口金に設けられた電極から２本の導電線がガラス管内に延びるように設けられ、この導電線がフィラメントの電力供給端子と接続されている。（特許文献１参照）
ところで、フィラメントは、自重による変形、または、不規則な点灯時にフィラメントの膨張・収縮の繰り返しによって生じる結晶粒界面のすべりによるフィラメントの変形がおこらない必要がある。このような変形は、フィラメントを水平姿勢で用いる場合や、フィラメントの重量が重い場合に発生するおそれが高い。
【０００３】
従来の片口金型ハロゲン電球では、フィラメントを支えるためフィラメントをフックにより吊しているものもある。しかし、このフックは、一つのガラス棒から片持ち梁状に延びた棒に設けられ、重いフィラメントを十分に支えることができなかった。また、このフックが設けられる棒は、フィラメントの周りで特に決まっていない自由周囲位置、例えばフィラメントに対し横や下で、フィラメントが延びる方向に沿って延びていた。
【０００４】
このような従来の片口金型ハロゲン電球では、フィラメントの自重と、フックがフィラメントを引っ張る荷重により、フィラメントに変形が起こり、その結果、フィラメントの隣接するコイルがフックを介して短絡し、アーク放電によるフィラメントの断線が発生することがあった。また、フィラメントの変形が進行するとフィラメントがガラス管に接触し、さらに、ガラス管が軟化して穴が開き、電球内のガスが抜ける等の問題があった。
【特許文献１】特開平１１―３２９３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような背景に鑑みなされたものであり、フィラメントが水平姿勢で用いられる片口金型ハロゲン電球のフィラメント変形を抑制し、フィラメント断線時のアーク放電時間を極力短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題を解決するため、本発明は、ガラス管内に二重巻き以上のフィラメントを有し、このフィラメントが略水平に延びる姿勢で用いられる片口金型ハロゲン電球であって、一端が第１の電極に接続されるとともに前記ガラス管の基端側の封止部に固着され、他端が前記ガラス管の先端側にある排気チップに係止され、前記フィラメントの先端側と接続された第１の導電支持棒と、一端が第２の電極に接続され、他端が前記フィラメントの基端側と接続された第２の導電支持棒と、前記第１の導電支持棒の前記フィラメントよりも前記一端側の部分および前記第２の導電支持棒に固着された第１のガラス棒と、前記第１の導電支持棒の前記フィラメントよりも前記他端側の部分に固着された第２のガラス棒と、両端がそれぞれ前記第１のガラス棒および前記第２のガラス棒に固着され、前記フィラメントの上方に配置された第１の吊し棒と、前記第１の吊し棒に設けられ、前記フィラメントを吊す第１のフックとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
このような片口金型ハロゲン電球では、第１の導電支持棒は、一端がガラス管の基端側の封止部に支持され、他端が排気チップに支持される。つまり、第１の導電支持棒は、両端支持されて安定した支持がなされる。そして、フィラメントは、この第１の導電支持棒に先端が支持され、基端が第２の導電支持棒に支持される。また、第１の導電支持棒と第２の導電支持棒とに第１のガラス棒が固着され、第１の導電支持棒のフィラメントよりも先端側に第２のガラス棒が固着される。これらの第１および第２のガラス棒は、安定して支持された第１の導電支持棒に固着されているので、ガラス管内で安定した部材である。そして、第１の吊し棒は、この安定した第１および第２のガラス棒に両端支持されているので、この棒も安定しており、第１の吊し棒に設けられる第１のフックによりフィラメントは上から吊されるため、フィラメントを水平姿勢で使用しても、フィラメントがしっかりと支持される。そのため、フィラメントが断線する際にも、少ない変形で断線が完了し、高熱のフィラメントとガラス管との接触も抑制される。
【０００８】
前記した片口金型ハロゲン電球においては、前記第１の導電支持棒は、前記フィラメントの基端側および先端側で前記フィラメントの側方へ曲げられ、前記フィラメントの側方で前記フィラメントの延びる方向へ延びている形態とするのが望ましい。
【０００９】
このような片口金型ハロゲン電球では、第１の導電支持棒が、フィラメントを側方に逃げているため、仮にフィラメントが断線して変形したり、フィラメントの一部が破断して落下したりしても、第１の導電支持棒に接触することがない。そのため、断線時のアーク放電も短時間で終了する。
【００１０】
前記した片口金型ハロゲン電球においては、前記第１のガラス棒または前記第２のガラス棒の少なくとも一方から前記第１の吊し棒と前記フィラメントの間に延びる少なくとも一本の第２の吊し棒と、前記第２の吊し棒に設けられ、前記フィラメントを吊す第２のフックとをさらに備えることが望ましい。
【００１１】
このように第２の吊し棒を介して第２のフックによりフィラメントを吊すことにより、フィラメントをより安定して支持することができる。
【００１２】
前記した片口金型ハロゲン電球においては、前記第１の導電支持棒の直径をＤ１（ｍｍ）、前記フィラメントの質量をＧ１（ｇ）、としたときに、次式（１）
Ｄ１＞（√Ｇ１）×０．０１４  ・・・（１）
を満たすことが望ましい。
【００１３】
このように、第１の導電支持棒の直径がフィラメントの質量との関係で、一定以上の大きさを有していることで、第１の導電支持棒の剛性が確保され、第１の吊し棒もしっかりと支持でき、フィラメントを安定して支持することができる。
【００１４】
また、前記した片口金型ハロゲン電球においては、前記第２の吊し棒は前記第１のガラス棒および前記第２のガラス棒の双方に設けられ、この２つの吊し棒にそれぞれ１つずつの前記第２のフックが設けられ、前記第１の吊し棒の直径をＤ２（ｍｍ）、２つの前記第２のフックの間の前記フィラメントの部分質量をＧ２（ｇ）、としたときに、次式（２）
Ｄ２＞（√Ｇ２）×０．０２７  ・・・（２）
を満たすことが望ましい。
【００１５】
このように、第１の吊し棒の直径がフィラメントの部分質量との関係で、一定以上の大きさを有していることで、第１の吊し棒の剛性が確保され、フィラメントをより安定して支持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フィラメントを水平姿勢にして用いられる片口金型ハロゲン電球において、フィラメントをしっかりと上から支持し、フィラメントの自重などによる変形を抑制して、アーク放電時間を低減し、封体であるガラス管との接触およびガラス管の溶解をも防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
参照する図面において、図１は、本発明の一実施形態に係る片口金型ハロゲン電球の斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る片口金型ハロゲン電球の側面図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る片口金型ハロゲン電球の平面図である。
【００１９】
図１から図３に示すように、本発明の一実施形態に係る片口金型ハロゲン電球１は、口金２にガラス管３が接続され、ガラス管３内にフィラメント１０を封入して構成されている。片口金型ハロゲン電球１は、図１に示したような、フィラメント１０が水平に延びる姿勢で用いられる。
【００２０】
ガラス管３は、口金２に接続される基端側において、モリブデン箔からなる電極４ａ，４ｂを挟んで扁平に封止され、反対側の先端側において、略球状に閉じられるとともに、先端に突出した排気チップ３ｂが形成されている。ガラス管３内の電極４ａ，４ｂは、それぞれ口金２の外部にある電極ピン５ａ，５ｂに電気的に接続されている。
【００２１】
フィラメント１０は、タングステンからなる第１の導電支持棒１１および第２の導電支持棒１２により電力が供給されるとともに、支持されている。第１の導電支持棒１１の先端１１ｂ（他端に相当する）は、排気チップ３ｂに係止されて支持され、基端１１ａ（一端に相当する）は、ガラス管３の封止部３ａに固着されている。また、基端１１ａは、第１の電極としての電極４ｂに接続されている。
【００２２】
第２の導電支持棒１２の基端１２ａ（一端に相当する）も同様に、ガラス管３の封止部３ａに固着されている。そして、基端１２ａは、第２の電極としての電極４ａに接続されている。
【００２３】
フィラメント１０は、二重巻きのタングステン・コイル状の部品で、両端に電力供給端子を有する。すなわち、フィラメント１０は、比較的質量が大きいものである。フィラメント１０は、先端側において第１の導電支持棒１１に接続され、基端側において第２の導電支持棒１２の先端（他端に相当する）に接続され、これにより、電力が供給される。第１の導電支持棒１１のフィラメント１０よりも基端側と、第２の導電支持棒１２とは、上下に延びる第１のガラス棒１３に固着されている。また、第１の導電支持棒１１のフィラメント１０よりも先端側には、上下に延びる第２のガラス棒１４が固着されている。第１の導電支持棒１１は、基端側の第１のガラス棒１３と先端側の第２のガラス棒１４との間で、曲げられていることでフィラメント１０の真横に逃げてフィラメント１０との干渉を避けている。より詳細には、第１の導電支持棒１１は、フィラメント１０の基端側で側方に曲げられる（図１の符号１１ｄを参照）とともに、フィラメント１０の先端側でも同じ側方に曲げられている（図１の符号１１ｅを参照）。そして、この側方に曲げられた部分の各先端で、フィラメント１０の延びる方向（ガラス管３の延びる方向）に延びている（図１の符号１１ｃを参照）。
【００２４】
本実施形態の片口金型ハロゲン電球１は、フィラメント１０をよりしっかりと支持するため、第１のガラス棒１３と第２のガラス棒１４とに両端が固着されたタングステンからなる第１の吊し棒１５がフィラメント１０の上方、詳しくは真上に設けられ、この第１の吊し棒１５の中央に、フィラメント１０の中央を上から吊り下げて支持する第１のフック１５ａが設けられている。
【００２５】
また、第１の吊し棒１５と、フィラメント１０の間には、第２の吊し棒の一例としての第１の補助吊し棒１６が設けられている。第１の補助吊し棒１６は、その一端が、第１のガラス棒１３における、第１の吊し棒１５の固着部分の下に固着されている。これにより、第１の補助吊し棒１６は、第１のガラス棒１３に片持ち梁状に支持されて、フィラメント１０の先端方向に延びている。第１の補助吊し棒１６の先端には、第２のフックの一例としての第１の補助フック１６ａが設けられ、第１の補助フック１６ａがフィラメント１０をその基端側からフィラメント長の１／４程度の位置で上から吊っている。
【００２６】
さらに、第１の吊し棒１５と、フィラメント１０の間には、第２の吊し棒の一例としての第２の補助吊し棒１７が設けられている。第２の補助吊し棒１７は、その一端が、第２のガラス棒１４における、第１の吊し棒１５の固着部分の下に固着されている。これにより、第２の補助吊し棒１７は、第２のガラス棒１４に片持ち梁状に支持されて、フィラメント１０の基端方向に延びている。第２の補助吊し棒１７の先端（口金２側の端）には、第２のフックの一例としての第２の補助フック１７ａが設けられ、第２の補助フック１７ａがフィラメント１０をその先端側からフィラメント長の１／４程度の位置で上から吊っている。
【００２７】
なお、上記の第１の補助吊し棒１６および第２の補助吊し棒１７は、ともにタングステンからなる。
【００２８】
第１の導電支持棒１１および第１の吊し棒１５は、フィラメント１０をしっかりと支持するため、ある程度以上の剛性を有していることが望ましい。すなわち、
第１の導電支持棒１１の直径をＤ１（ｍｍ）、フィラメント１０の質量をＧ１（ｇ）、としたときに、次式（１）
Ｄ１＞（√Ｇ１）×０．０１４  ・・・（１）
を満たすのが望ましい。この条件を満たすことで、第１の導電支持棒１１が十分な剛性を有し、フィラメント１０の自重による変形などを抑制することができる。
【００２９】
また、第１の吊し棒１５の直径をＤ２（ｍｍ）、２つの第２のフックである第１の補助フック１６ａと第２の補助フック１７ａの間にあるフィラメント１０の部分質量をＧ２（ｇ）、としたときに、次式（２）
Ｄ２＞（√Ｇ２）×０．０２７  ・・・（２）
を満たすことのが望ましい。この条件を満たすことで、第１の吊し棒１５が十分な剛性を有し、フィラメント１０の自重による変形などをより抑制することができる。
【００３０】
以上のように構成された片口金型ハロゲン電球１の作用効果について説明する。
【００３１】
片口金型ハロゲン電球１は、図１に示すような、フィラメント１０が水平方向になる姿勢で用いられ、第１の導電支持棒１１および第２の導電支持棒１２を介して電力が供給される。片口金型ハロゲン電球１は、フィラメント１０が、上から第１のフック１５ａにより中央が吊り下げられて支持されており、この第１のフック１５ａは、第１のガラス棒１３および第２のガラス棒１４により両端支持された第１の吊し棒１５により支持されている。さらに、第１のガラス棒１３および第２のガラス棒１４は、ともに第１の導電支持棒１１に支持され、この第１の導電支持棒１１は基端１１ａが封止部３ａおよび電極４ｂに、先端１１ｂが排気チップ３ｂに支持されている。すなわち、第１のフック１５ａは、両端支持された部材に支持されているため、支持がしっかりとしており、二重以上のコイルであって比較的重いフィラメント１０であっても、しっかりと吊して支持できる。そのため、フィラメント１０が自重や、フックに引かれる荷重により変形しにくい。
【００３２】
また、片口金型ハロゲン電球１は、フィラメント１０が、その全長の基端側１／４程度の位置と、先端側１／４程度の位置で、それぞれ第１の補助フック１６ａおよび第２の補助フック１７ａに吊されて支持されている。そのため、フィラメント１０が長くてもしっかりと支持され、自重による変形がより抑制されている。
【００３３】
また、前記した式（１）、（２）を満たす、十分な太さの第１の導電支持棒１１および第１のフック１５ａを採用することで、フィラメント１０の支持は万全なものとなる。
【００３４】
さらに、第１の導電支持棒１１は、フィラメント１０を側方に逃げてフィラメント１０との干渉を避けているため、フィラメント１０が寿命により破断しそうになったときにおいても、落ちてきたフィラメント１０との接触が避けられて、アーク放電の発生時間が短くなり、高熱の発生によるガラス管３などの溶解やガラス管３内のガス抜けを防止することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されず、適宜変形して実施することができる。例えば、フィラメント１０は、二重巻きに限らず、三重巻き以上であってもよい。また、前記実施形態において補助吊し棒は、第１の吊し棒１５の下に一列（基端側と先端側の２つ）を設けたが、この第１の補助吊し棒１６および第２の補助吊し棒１７の下にさらに別の補助吊し棒を設け、第１の補助フック１６ａのさらに基端側と第２の補助フック１７ａのさらに先端側で、フィラメント１０をフックで吊り下げるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る片口金型ハロゲン電球の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る片口金型ハロゲン電球の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る片口金型ハロゲン電球の平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      片口金型ハロゲン電球
２      口金
３      ガラス管
３ａ    封止部
３ｂ    排気チップ
４ａ，４ｂ    電極
１０    フィラメント
１１    第１の導電支持棒
１２    第２の導電支持棒
１３    第１のガラス棒
１４    第２のガラス棒
１５    第１の吊し棒
１５ａ  第１のフック
１６    第１の補助吊し棒
１６ａ  第１の補助フック
１７    第２の補助吊し棒
１７ａ  第２の補助フック
【図１】
2009146731.tif 000003
【図２】
2009146731.tif 000004
【図３】
2009146731.tif 000005