JP2014120375A - ハロゲン電球 - Google Patents

Abstract

【課題】電球が短時間で点灯できなくなるとの初期不良の問題を発生し難いハロゲン電球を提供すること。
【解決手段】透光性バルブ１１の基部１１ａに下端部が埋設された一対の棒状導電性支持体、各支持体１２ａの下端部に電気的に接続された電極端子１３ａ、上記一対の支持体の間に張り渡されたフィラメント１４、上記の各支持体１２ａに支持固定され、バルブ１１の周方向に沿って支持体１２ａの両側に延びる、バルブ１１の内周面に接触して支持体１２ａの振動を抑制する振動抑制具１５ａ、および振動抑制具１５ａの両端部の両外側に少なくとも各端部とは間隔をあけた位置にてバルブ１１に形成された内側に突出する一対の突起１６ａ、１６ｂを備え、これらの一対の突起１６ａ、１６ｂにより振動抑制具１５ａの最大の振れ幅が制限されていることを特徴とするハロゲン電球。
【選択図】図２

Description

本発明は、舞台あるいは放送局のスタジオの照明器具に特に有利に用いることができるハロゲン電球に関する。

演劇やコンサートが行なわれる舞台、あるいは放送局のスタジオには、各種の照明器具が備えられている。これらの照明器具には、例えば、ハロゲン電球が用いられている。

ハロゲン電球は、基部で気密封止された透光性バルブ、基部に下端部が埋設された状態で上記バルブの内部に配置された一対の棒状導電性支持体、各々の棒状導電性支持体の下端部に電気的に接続され、上記バルブの外部に露出する電極端子、および上記一対の棒状導電性支持体の間に張り渡されたフィラメントなどから構成されている。透光性バルブの内部には、長時間電球を点灯した場合のバルブやフィラメントの黒化を防止するため、ハロゲン化合物ガスが封入されている。

一方、特許文献１には、漁船などの船舶において使用される船舶用集魚ランプが開示されている。船舶用集魚ランプは、バルブ（外囲器）内に発光管とこの発光管を固定したマウント部とを収容した構成を有している。発光管は、一対の電極を有しており、マウント部は、発光管の各電極に接続された導入線を有している。

同文献には、上記のような集魚ランプは、漁船が移動する際に波が船体にぶつかることで発生する比較的大きい振動、あるいは漁船に収容された発電機の振動などにより、マウント部がバルブ内で動いたり回転したりして破損するなど耐振性がよくないという問題を有すること、そしてこの問題の解決のため、バルブを固定しているマウント部を保持する保持部をバルブ（外囲器）の内側に突出して形成することにより、バルブとマウント部とが一体となって振動してバルブに対するマウント部の変位が抑制されるため、マウント部がバルブから外れ難くなるので耐振性が向上することが記載されている。

実用新案登録第３０８９００９号公報

ハロゲン電球は、厳密に品質検査を行なった上で十分に梱包して出荷されるものの、客先にて電球を点灯すると、短時間でフィラメントが断線し、その後に使用（点灯）することができなくなるとの初期不良の問題を生じることがある。そのような問題を生じたハロゲン電球を詳しく調べると、ハロゲン電球を輸送、特に船舶や航空機で輸送する際に加わる大きな衝撃により、フィラメントを支持している棒状導電性支持体が激しく振動し、この棒状導電性支持体の下端部が埋設されている透光性バルブの基部にクラックが発生し、このため透光性バルブの気密封止が破れることが判明した。透光性バルブの気密封止が破れると、透光性バルブ内に空気（酸素）が入り込み、ハロゲン電球を点灯後に短時間でフィラメントが酸化して断線する。

従って、特許文献１に記載の船舶用集魚ランプの場合と同様にして、ハロゲン電球の透光性バルブに内側に突き出る保持部（突起）を形成して、この保持部によりバルブ内部に配置された部品（例、フィラメントを支持する棒状導電性支持体）を保持することにより、ハロゲン電球の耐振性は向上する。

しかしながら、ハロゲン電球の透光性バルブに形成した保持部（突起）により、その内部に配置された部品を保持する構造を採用すると、その組み立ての際に、透光性バルブの内部に部品（例、フィラメントを支持する棒状導電性支持体）を挿入しながら、この部品を保持部に保持させるという煩雑な作業が必要になる。また、バルブに形成した保持部（突起）で部品を保持すると、電球の点灯と消灯とを繰り返した際に、保持部で保持した部品が膨張（熱膨張）と収縮とを繰り返すため、この部品から透光性バルブに繰り返し力が加わる。これにより透光性バルブの内面に僅かに傷が生じると、この傷を起点としてバルブが破損し易くなるため、ハロゲン電球の耐久性が低下する傾向にある。

本発明の課題は、従来のハロゲン電球と同程度に良好な耐久性と簡単な組み立てを実現しながらも、電球が短時間で使用（点灯）できなくなるとの初期不良の問題を発生し難いハロゲン電球を提供することにある。

本願発明者等が研究を進めた結果、ハロゲン電球を輸送、特に船舶や航空機で輸送する際にハロゲン電球に加わる衝撃は、ハロゲン電球の通常の使用状態では殆ど発生することのない大きなものであるため、そのような大きな衝撃がハロゲン電球に加わった際に、そのフィラメントを支持する棒状導電性支持体に発生する振動の最大の振れ幅を制限することにより、上記課題の解決が可能になることを見出した。

従って、本発明は、基部で気密封止された透光性バルブ、この基部に下端部が埋設された状態で上記バルブの内部に配置された一対の棒状導電性支持体、各々の棒状導電性支持体の下端部に電気的に接続され、上記バルブの外部に露出する電極端子、上記一対の棒状導電性支持体の間に張り渡されたフィラメント、および上記バルブに封入されたハロゲン化合物ガスを含むハロゲン電球であって、上記の各々の棒状導電性支持体に支持固定され、上記バルブの周方向に沿って上記支持体の両側に延びる、上記バルブの内周面に接触して棒状導電性支持体の振動を抑制する振動抑制具、および少なくとも一方の振動抑制具の両端部の両外側に少なくとも一方の端部とは間隔をあけた位置にて上記バルブに形成された内側に突出する一対の突起を備え、これらの一対の突起により上記振動抑制具の最大の振れ幅が制限されていることを特徴とするハロゲン電球にある。

本発明のハロゲン電球の好ましい態様は、次の通りである。
（１）一対の突起が、各々の振動抑制具の両端部の両外側に備えられている。
（２）一対の突起のそれぞれが、振動抑制具の両端部のそれぞれと間隔をあけた位置にて上記バルブに形成されている。
（３）振動抑制具が金属製のワイヤからなる。更に好ましくは、金属製ワイヤの両端部が、それぞれ円弧状もしくはリング状に曲げられている。
（４）各々の振動抑制具が、棒状導電性支持体の上端部もしくはその近傍の部位に支持固定されている。

本発明のハロゲン電球では、フィラメントを支持する棒状導電性支持体に支持固定された振動抑制具の両端部の両外側に、透光性バルブの内側に突出する一対の突起が備えられている。一対の突起は、上記振動抑制具の少なくとも一方の端部とは間隔をあけた位置に配置されている。

本発明のハロゲン電球では、例えば、船舶や航空機で輸送する際に大きな衝撃が加わっても、透光性バルブの一対の突起により、上記振動抑制具の最大の振れ幅が制限されるため、この振動抑制具を支持している棒状導電性支持体が激しく振動することはない。これにより、棒状導電性支持体の下端部が埋設されている透光性バルブの基部におけるクラックの発生が抑制される。従って、本発明のハロゲン電球は、輸送中に透光性バルブの気密状態が破れることが殆どないため、電球が短時間で使用（点灯）できなくなるとの初期不良の問題を発生し難い。

本発明のハロゲン電球では、上記の一対の突起の間隔は、振動抑制具の両端部の間の長さよりも広くされている。従って、本発明のハロゲン電球は、透光性バルブの内部に、フィラメントと振動抑制具とを支持する棒状導電性支持体を挿入する際に、振動抑制具を透光性バルブの一対の突起の間に配置すればよく、振動抑制具を一対の突起に保持させる（一対の突起に接触した状態でバルブに対して移動することのないように仮固定する）必要がないため、従来のハロゲン電球（上記突起を持たないもの）と同様に、簡単に組み立てることができる。

また、本発明のハロゲン電球では、その点灯と消灯とが繰り返され、振動抑制具が膨張（熱膨張）と収縮とを繰り返した場合であっても、この振動抑制具は一対の突起に保持されていないため、振動抑制具から一対の突起に殆ど力は加わらない。このため、透光性バルブ内面での傷の発生が抑制され、この傷を起点とするバルブの破損も生じ難くなる。従って、本発明のハロゲン電球は、従来のハロゲン電球（上記突起を持たないもの）と同程度に、良好な耐久性を示す。

本発明のハロゲン電球の構成例を示す一部切り欠き正面図である。 図１に示すハロゲン電球１０の右側面図である。 図２に記入した切断線III−III線に沿って切断したハロゲン電球１０の断面図である。但し、振動抑制具１５ａ、１５ｂを除き、ハロゲン電球１０の図の紙面よりも奥側にある部分は記入していない。

先ず、本発明のハロゲン電球の代表的な実施態様について、添付の図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明のハロゲン電球の構成例を示す一部切り欠き正面図である。図２は、図１に示すハロゲン電球１０の右側面図である。そして図３は、図２に記入した切断線III−III線に沿って切断したハロゲン電球１０の断面図である。但し、上記の図３において、振動抑制具１５ａ、１５ｂを除き、ハロゲン電球１０の図の紙面よりも奥側にある部分は記入していない。

図１〜図３に示すハロゲン電球１０は、基部１１ａで気密封止された透光性バルブ１１、基部１１ａに下端部が埋設された状態でバルブ１１の内部に配置された一対の棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂ、各々の棒状導電性支持体の下端部に電気的に接続され、バルブ１１の外部に露出する電極端子１３ａ、１３ｂ、一対の棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの間に張り渡されたフィラメント１４、およびバルブ１１に封入されたハロゲン化合物ガスから構成されている。

このハロゲン電球１０は、棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの各々に支持固定され、バルブ１１の周方向に沿って上記支持体の両側に延びる、バルブ１１の内周面に接触して棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの振動を抑制する振動抑制具１５ａ、１５ｂ、および各々の振動抑制具の両端部の両外側に各端部とは間隔をあけた位置にてバルブ１１に形成された内側に突出する一対の突起１６ａ、１６ｂを備え、これらの一対の突起１６ａ、１６ｂにより振動抑制具１５ａ、１５ｂの最大の振れ幅が制限されていることに主な特徴がある。

詳細には、輸送中のハロゲン電球１０に大きな衝撃が加わり、振動抑制具１５ａを支持する棒状導電性支持体１２ａが振動した場合であっても、この振動抑制具１５ａは、その両端部（バルブの周方向における両端部）の両外側に備えられた一対の突起１６ａ、１６ｂの何れかに接触すると、それ以上は周方向に移動することができないため、その最大の振れ幅が制限される。このため、棒状導電性支持体１２ａが激しく振動することはない。

同様に、振動抑制具１５ｂを支持する棒状導電性支持体１２ｂが振動した場合であっても、この振動抑制具１５ｂは、その両端部（バルブの周方向における両端部）の両外側に備えられた一対の突起１６ａ、１６ｂの何れかに接触すると、それ以上は周方向に移動することができないため、その最大の振れ幅が制限される。このため、棒状導電性支持体１２ｂもまた激しく振動することはない。

従って、ハロゲン電球１０においては、棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの下端部が埋設されている透光性バルブ１１の基部１１ａにおけるクラックの発生が抑制される。このため、ハロゲン電球１０は、輸送中に透光性バルブ１１の気密状態が破れることが殆どないため、電球が短時間で使用（点灯）できなくなるとの初期不良の問題を発生し難い。

図２及び図３に示されているように、ハロゲン電球１０の場合、透光性バルブ１１が備える一対の突起１６ａ、１６ｂは、両者の間に配置されている振動抑制具（振動抑制具１５ａもしくは振動抑制具１５ｂ）の各端部とは間隔をあけた位置に配置されている。すなわち、ハロゲン電球１０では、上記の一対の突起１６ａ、１６ｂの間隔は、両者の間に配置されている振動抑制具の両端部の間の長さよりも広くされている。従って、ハロゲン電球１０は、透光性バルブ１１の内部に、フィラメント１４と振動抑制具１５ａ、１５ｂとを支持する棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂを挿入する際に、振動抑制具１５ａ、１５ｂをそれぞれ透光性バルブ１１の一対の突起１６ａ、１６ｂの間に配置すればよく、振動抑制具１５ａ、１５ｂを一対の突起１６ａ、１６ｂに保持させる（一対の突起に接触した状態でバルブに対して移動することのないように仮固定する）必要がないため、従来のハロゲン電球（上記突起を持たないもの）と同様に、簡単に組み立てることができる。

また、ハロゲン電球１０では、その点灯と消灯とが繰り返され、上記振動抑制具１５ａ、１５ｂが膨張（熱膨張）と収縮とを繰り返した場合であっても、各々の振動抑制具は一対の突起１６ａ、１６ｂに保持されていないため、各々の振動抑制具から一対の突起１６ａ、１６ｂに殆ど力は加わらない。このため、透光性バルブ１１の内面での傷の発生が抑制され、この傷を起点とする透光性バルブ１１の破損も生じ難くなる。従って、ハロゲン電球１０は、従来のハロゲン電球（上記突起を持たないもの）と同程度に、良好な耐久性を示す。

以下では、本願発明のハロゲン電球の構成と好ましい実施態様とを、図１〜図３に示すハロゲン電球１０を代表例として、詳細に説明する。

透光性バルブ１１は、その基部１１ａで気密封止されている。透光性バルブ１１は、例えば、石英ガラスから形成される。

棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂは、上記バルブ１１の内部に配置され、各々の下端部は、透光性バルブ１１の基部１１ａに埋設されている。棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの各々は、例えば、タングステンなどの金属材料から形成される。

電極端子１３ａ、１３ｂは、それぞれ棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの下端部に電気的に接続され、バルブ１１の外部に露出している。電極端子１３ａ、１３ｂは、例えば、真鍮などの金属材料から形成される。

フィラメント１４は、一対の棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの間に張り渡されている。フィラメント１４は、例えば、タングステンから形成される。

フィラメント１４を支持するため、棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの間には、電気的に絶縁性の支持梁１７ａ、１７ｂを付設することができる。支持梁１７ａ、１７ｂは、例えば、石英ガラスから形成される。フィラメント１４は、支持梁１７ａに埋設された四本のワイヤ１８ａと、支持梁１７ｂに埋設された三本のワイヤ１８ｂによって、支持梁１７ａ、１７ｂの間に支持されている。

透光性バルブ１１には、ハロゲン化合物のガス（例、ＣＨ₂Ｂｒ₂、ＣＨ₂Ｃｌ₂、あるいはＣＨ₂Ｂｒ₂及びＣＨ₂Ｃｌ₂）のガスが封入される。ハロゲン化合物ガスには、ハロゲン電球１０が点灯してバルブ１１が高温である場合にはガス（気体）の状態にあり、電球が消灯してバルブが低温（例えば、室温）である場合には固体の状態にあるものを含む。透光性バルブ１１には、ハロゲン化合物ガスの他にも、窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガスなどを封入することもできる。

本発明のハロゲン電球は、各々の棒状導電性支持体に支持固定された振動抑制具を備えている。振動抑制具は、バルブの周方向に沿って棒状導電性支持体の両側に延びている。振動抑制具は、バルブの内周面に接触し、これにより振動抑制具とバルブとの間に発生する摩擦により、棒状導電性支持体の振動（ハロゲン電球の通常の使用状態において発生する振動）を抑制する。

棒状導電性支持体の振動を効果的に抑制するため、振動抑制具は、棒状導電性支持体の両側のそれぞれの部分（好ましくは各端部）において、バルブの内周面に接触していることが好ましい。

振動抑制具は、例えば、タングステンに代表される金属材料から形成される。

振動抑制具としては、例えば、バルブの周方向に沿って湾曲させた又は折り曲げた板材や棒材を用いることができる。バルブの周方向に沿って湾曲させたり、あるいは折り曲げたりすることが容易であることから、振動抑制具としては、棒材（代表例、ワイヤ）を用いることが好ましい。

振動抑制具は、金属製のワイヤから構成することが好ましい。振動抑制具を構成する金属製のワイヤの両端部は、それぞれＬ字状、円弧状もしくはリング状に曲げられていることが更に好ましい。これにより、ハロゲン電球の点灯中にフィラメントが断線した場合に、一方の棒状導電性支持体が備える振動抑制具の端部と他方の棒状導電性支持体が備える振動抑制具の端部との間での放電の発生を抑制することができる。このような放電が頻繁に発生すると、放電の高温によってバルブが変形あるいは破損することがある。

図１〜図３に示すハロゲン電球１０では、振動抑制具１５ａ、１５ｂが、金属製のワイヤから構成されていて、このワイヤの両端部が、それぞれリング状に曲げられている。

図１〜３に示すように、振動抑制具１５ａ、１５ｂの各々は、それぞれ棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの上端部もしくはその近傍の部位に支持固定されていることが好ましい。振動抑制具１５ａ、１５ｂの各々とその両端部の両外側に備えられた一対の突起１６ａ、１６ｂとの隙間を所定の間隔に設定した場合に、振動抑制具１５ａ、１５ｂを棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂのなるべく上方の位置に固定するほうが、各々の棒状導電性支持体の根本部分（バルブ１１の内側に突き出ている部分のうちで、バルブ１１の基部１１ａの側の部分）の振動の振幅を小さくすることができる。なお、棒状導電性支持体の上端の近傍の部位とは、棒状導電性支持体のバルブの内側に突き出ている部分のうちで、その上端からバルブの軸方向に沿う長さの１／３の長さまでの部分を意味する。

本発明のハロゲン電球は、少なくとも一方の振動抑制具の両端部の両外側に少なくとも一方の端部とは間隔をあけた位置にてバルブに形成された内側に突出する一対の突起を備えている。

なお、図３に示す透光性バルブ１１は、一対の突起１６ａ、１６ｂと対応する位置において、バルブ１１の外周面に窪みが形成されている。透光性バルブは、外周面に窪みが形成されていなくともよい（外周面が円筒面であってもよい）。

上記の一対の突起は、各々の振動抑制具の両端部の両外側に備えられていることが好ましい。図３に示すハロゲン電球１０では、振動抑制具１５ａの両端部の両外側に一対の突起１６ａ、１６ｂが形成されていて、そして振動抑制具１５ｂの両端部の両外側にも一対の突起１６ａ、１６ｂが形成されている。これにより、棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂの振動が効果的に抑制される。

上記の一対の突起のそれぞれは、振動抑制具の両端部のそれぞれと間隔をあけた位置にて上記バルブに形成されていることが好ましい。例えば、図３に示す振動抑制具１５ａの両外側には、上記の一対の突起１６ａ、１６ｂが、振動抑制具１５ａの両端部のそれぞれと間隔をあけた位置にてバルブ１１に形成されている。これにより、電球の点灯と消灯とが繰り返され、振動抑制具１５ａが膨張（熱膨張）と収縮とを繰り返した場合であっても、振動抑制具から一対の突起１６ａ、１６ｂに力が加わることがない。従って、ハロゲン電球１０が更に良好な耐久性を示す。

図３に示すように、バルブの中心と、一対の突起１６ａ、１６ｂの各突起の頂点とにより形成される角度αを調節することにより、突起１６ａ、１６ｂの側面に対して、振動抑制具がなるべく垂直に近い角度にて接触するように構成することも好ましい。これにより、輸送中のハロゲン電球に大きな衝撃が加わり、振動抑制具１５ａ、１５ｂを支持する棒状導電性支持体１２ａ、１２ｂが激しく振動した場合に、振動抑制具１５ａ、１５ｂが、突起を乗り越え難くなる。このため、振動抑制具の最大の振れ幅を確実に制限することができる。

図３に示すハロゲン電球１０では、上記の角度αが、１００度に設定されている。角度αは、通常は７０〜１３０度、好ましくは８０〜１１０度の範囲内に設定される。

本発明のハロゲン電球は、舞台あるいは放送局のスタジオの照明器具に特に有利に用いることができる。このような照明装置には、大型のハロゲン電球が用いられる。大型のハロゲン電球は、一対の棒状導電性支持体が質量の大きいフィラメントを支持しているため、輸送中に大きな衝撃が加わると、棒状導電性支持体が激しく振動して、この棒状導電性支持体の下端部が埋設されている透光性バルブの基部にクラックが特に発生し易い。このため、大型のハロゲン電球では、透光性バルブの気密封止が破れ、電球が短時間で使用（点灯）できなくなるとの初期不良を発生し易い。本発明のハロゲン電球を用いると、このような初期不良の発生を効果的に抑制することができる。

１０ ハロゲン電球
１１ 透光性バルブ
１１ａ 基部
１２ａ、１２ｂ 棒状導電性支持体
１３ａ、１３ｂ 電極端子
１４ フィラメント
１５ａ、１５ｂ 振動抑制具
１６ａ、１６ｂ 突起
１７ａ、１７ｂ 支持梁
１８ａ、１８ｂ ワイヤ

Claims (6)

1. 基部で気密封止された透光性バルブ、該基部に下端部が埋設された状態で上記バルブの内部に配置された一対の棒状導電性支持体、各々の棒状導電性支持体の下端部に電気的に接続され、上記バルブの外部に露出する電極端子、上記一対の棒状導電性支持体の間に張り渡されたフィラメント、および上記バルブに封入されたハロゲン化合物ガスを含むハロゲン電球であって、
   上記の各々の棒状導電性支持体に支持固定され、上記バルブの周方向に沿って該支持体の両側に延びる、上記バルブの内周面に接触して該棒状導電性支持体の振動を抑制する振動抑制具、および少なくとも一方の振動抑制具の両端部の両外側に少なくとも一方の端部とは間隔をあけた位置にて上記バルブに形成された内側に突出する一対の突起を備え、これらの一対の突起により上記振動抑制具の最大の振れ幅が制限されていることを特徴とするハロゲン電球。
2. 一対の突起が、各々の振動抑制具の両端部の両外側に備えられている請求項１に記載のハロゲン電球。
3. 一対の突起のそれぞれが、振動抑制具の両端部のそれぞれと間隔をあけた位置にて上記バルブに形成されている請求項１もしくは２に記載のハロゲン電球。
4. 振動抑制具が金属製のワイヤからなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載のハロゲン電球。
5. 金属製ワイヤの両端部が、それぞれ円弧状もしくはリング状に曲げられている請求項４に記載のハロゲン電球。
6. 各々の振動抑制具が、棒状導電性支持体の上端部もしくはその近傍の部位に支持固定されている請求項１乃至５のいずれか一項に記載のハロゲン電球。

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