JPH0574189B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、全体的に光源としてタングステン−
ハロゲンランプを使用した反射型ランプユニツト
の構造の改良に関し、更に詳しくは、改良された
自動組立を可能にするこの種のランプユニツト中
のランプ部材用の簡単な取り付け構造に関する。

放物状アルミ化反射器（PAR）型ランプおよ
び光ビーム制御特性において効率が低い反射器(R)
型ランプによつて表されるものは一般的にスポツ
ト照明用途または投光照明用途に既に周知のもの
である。このようなランプユニツトは通常光源と
してタングステン−ハロゲンランプを使用し、こ
のタングステン−ハロゲンランプは反射器の内側
凹部内のほぼ光学焦点に取り付けられている。ま
た、この種のランプユニツトの種々のランプ取り
付け装置も周知であるが、これらはランプの製造
期間およびその後の使用期間の間の機械的な衝撃
および振動に耐え得るものでなければならない。
このためには、1989年３月31日出願の米国特許出
願第331154号に開示されているように、ランプ部
材に固定された補助支持手段をランプ取り付け装
置に含めることがしばしば必要であつた。また、
簡単なランプ取り付け構造は通常の金属のねじ込
み式ベース（口金）を使用した一般用の白熱ラン
プユニツト用として米国特許第4743803号に開示
されているものがある。また、後者の取り付け構
造においては、振動に耐えるようにするためにラ
ンプ部材に支柱およびクランプ手段を固着してい
る。上述した両ランプ取り付け構造に利用されて
いる特定のタングステン−ハロゲンランプ構造は
ランプエンベロープの一端から突出している一対
の耐熱性金属導体の間にタングステンフイラメン
トを支えている。

反射型ランプユニツトは既存の高速自動化製造
と一層適合し得る修正された構造を有することが
要望されている。そして、組み立てられたランプ
ユニツトに対する耐衝撃性および耐振動性を維持
しながらランプ取り付け装置を更に簡単化するこ
とが望ましい。更に、反射部材の光学焦点に光源
を正確に位置決めすることが更に適確に行われる
ようにランプ取り付け構造を変更することも望ま
しい。

従つて、本発明の目的は、反射型ランプユニツ
トのランプ取り付け構造を簡単化することにあ
る。

本発明の別の目的は、このような改良された反
射型ランプユニツトを既存の自動化製造装置で組
み立てることを容易にすることにある。

本発明の更に別の目的は、ランプ取り付け手段
と協働してランプ部材を反射型ランプユニツト内
に空間的に位置決めする改良された手段を提供す
ることにある。

本発明の上記および他の目的は、本発明の次に
示す詳細な説明を考慮することにより明らかにな
るであろう。

発明の要約 反射型ランプユニツト内にタングステン−ハロ
ゲンランプを物理的に支持する簡単な構造手段が
提供される。非導電性耐熱性閉塞手段がランプ部
材を反射器の内側凹部内に物理的に支持するとと
もに、更にランプ部材を反射器の光学焦点に正確
に位置決めするように作用する。この閉塞手段は
非導電性耐熱性セメントにより、反射部材の底部
に設けられた中央開口部に固定されている。この
改良された構造を有する典型的な反射型ランプユ
ニツトは、(a)内側反射面、および導電性ねじ込み
式ベースに取り付けられ且つ下端部に中央開口部
が形成されている長手方向に延在する底部を有す
る反射器と、(b)前記反射器の凹部内に配置され、
不活性ガス充填物およびハロゲン物質を封入した
光透過性材料の細長の密封エンベロープ、ならび
に第１の一対の耐熱性金属導体によつてエンベロ
ープ内部に支持されているタングステンフイラメ
ントを有するとともに、より大きな熱膨脹特性を
持ち、かつ一端が前記エンベロープの圧搾シール
領域において第１の各耐熱性金属導体の他端に接
合され、他端が前記エンベロープの封止端部から
突出して、ランプを全体的に支持する第２の一対
の直径の大きい導体をそなえたタングステン−ハ
ロゲンランプと、(c)反射器の底部の中央開口部に
取り付けられ、前記中央開口部よりも大きな物理
的寸法および形状を有する非導電性耐熱性無機材
料の閉塞部材、およびこの閉塞部材を前記中央開
口部に固着する非導電性耐熱性無機セメントを有
し、前記閉塞部材には更に前記第２の突出する導
体が貫通する少なくとも一対の開口部が設けられ
ている非導電性耐熱性閉塞手段と、(d)前記第２の
突出する導体を前記ねじ込み式ベースに電気的に
接続する手段と、(e)前記閉塞部材と協働して、タ
ングステン−ハロゲンランプのフイラメントを反
射器のほぼ焦点に位置決めする手段とを有してい
る。適切なタングステン−ハロゲンランプ構造は
更に、ランプユニツトの中心軸すなわち縦軸にほ
ぼ沿つているとともに、この軸をほぼ横切つてい
るフイラメント整列手段を有している。この種の
反射型ランプユニツトは更に反射器の上部に取り
付けられたレンズ要素を有している。一実施例に
おいては、閉塞部材の上面は、ランプのタングス
テンフイラメントを反射器の凹部内に位置決めす
る手段としてランプのエンベロープに取り付けら
れたスペーサ手段によつてランプ部材から隔てら
れている。別の実施例においては、ランプのエン
ベロープから突出している一対の導体は、前記閉
塞手段の上面に物理的に接触し、かつランプのタ
ングステンフイラメントを反射器内に位置決めす
る手段として作用する構造的湾曲部を備えてい
る。

一好適実施例においては、改良された反射型ラ
ンプユニツトは、(a)放物状導電性内側反射面、お
よび中空の導電性金属のねじ込み式ベースシエル
に取り付けられ且つ下端部に中央開口部が形成さ
れている長手方向に延在する円錐状底部を有する
プレス成形ガラス反射器と、(b)前記反射器内に配
置され、少なくとも１つの希ガスおよび気化可能
なハロゲン化合物からなる大気圧以上の圧力の充
填物および第１の一対の耐熱性金属導体によつて
内部に支持されているコイル状タングステンフイ
ラメントを収容した細長の気密アルミノケイ酸塩
ガラスエンベロープを有するとともに、より大き
な熱膨脹特性を持ち、かつ一旦がエンベロープの
つまりシール領域内において各耐熱性金属導体の
他端に接合され、他端が前記エンベロープの同じ
端部から突出して、ランプを全体的に支持してい
る第２の一対の直径が大きい導体をそなえている
タングステン−ハロゲンランプと、(c)反射器の底
部の中央開口部に取り付けられ、中央開口部より
も大きな直径を持つ非導電性耐熱性無機材料の円
盤状部材、およびこの円盤状部材の底部を前記中
央開口部に固着する非導電性耐熱性無機物セメン
トを有し、閉塞部材には更に前記第２の突出した
導体が貫通する一対の開口部および別の排出開口
部が設けられている非導電性耐熱性閉塞手段と、
(d)前記第２の突出した導体を前記金属のベースシ
エルに電気的に接続する導体手段と、(e)前記閉塞
部材と協働し、タングステン−ハロゲンランプの
コイル状フイラメントを反射器のほぼ光学焦点に
位置決めする手段とを有している。このランプユ
ニツトの好適実施例の放物状反射器凹部を凹面楕
円形状に形成するように変更することも考えられ
る。このようなランプの動作中に通常生じ得る
200℃以上の壁温度に熱的に耐えることができ且
つ非導電性である限り、閉塞手段として通常の無
機ガラスおよびセラミツク合成物を選択すること
ができる。

好適実施例の説明 図面を参照すると、第１図には本発明の一実施
例によるPAR20型の寸法形状を有する改良型反
射型ランプユニツト１０が示されている。このラ
ンプユニツト１０はプレス成形ガラス反射器１２
を有し、この反射器１２はその内側凹部１６（以
下において更に説明する）内にタングステン−ハ
ロゲンランプ１４が配置されると共に、通常の金
属製ねじ込み式ベース（口金）１８に取り付けら
れている。反射器１２は典型的には銀、アルミニ
ウムまたはダイクロイツク（dichroic）型の放物
状反射面２０、および図示のように長手方向に伸
びている円錐形状の底部２２を有している。反射
器の底部２２は適当なエポキシセメントを使用し
た接着によるような通常の方法で金属製ベースの
シエル部１８に固定されている。また、図に示す
ように、反射器の底部２２の下端部には中央開口
部２４が形成され、この開口部２４は耐熱性の閉
塞手段２６より塞がれている。この閉塞手段２６
は、中央開口部２４よりも大きな物理的寸法およ
び形状を持ち且つ耐熱性セメント３０によつて前
記中央開口部に固着されている耐熱性閉塞部材２
８を有し、タングステン−ハロゲンランプ１４を
物理的に支持している。上述したように、耐熱性
閉塞手段の構成部品は通常の無機ガラスおよびセ
ラミツク合成物で形成することができる。従つ
て、閉塞部材２８を形成するために、アルミナ、
ジルコニアおよびガラスが選択され、上述した米
国特許出願第331154号に開示されている絶縁性無
機セメントが前記閉塞部材をプレス成形ガラスの
反射器部材に固着するのに適切なものであるとわ
かつた。更に、特定のランプ用途のために反射器
の凹部の全体を密封することが好ましい場合、耐
熱性閉塞手段の下側面すなわち底面３２を通常の
封止剤で覆うことが可能である。また、図に示す
ように、反射器の凹部１６の上端部は更に通常の
レンズ要素３３で閉じられる。

代表的なタングステン−ハロゲンランプ１４は
軸方向に整列したタングステンコイルフイラメン
ト３４を有し、このコイルフイラメント３４はタ
ングステンコイルの中心が反射器１２のほぼ焦点
になるように細長のアルミノケイ酸塩ガラスのエ
ンベロープ３６内に密封されている。フイラメン
トコイル３４は、「リードワイヤ」型の導体３８，
４０，４２および４４の複合組立体によつてエン
ベロープ３６内に物理的に支持されている。更に
詳しくは、このように協働するリードワイヤ構造
は第１の一対の導体３８および４０の一端がラン
プのフイラメントコイル３４のそれぞれの端部に
接続され、他端がそれぞれランプのエンベロープ
３６のステムプレス領域４６内でより直径が大き
な導体４２および４８に接続されている。図示さ
れている特定の大きさのランプの実施例において
は、適当な内部導体３８および４０は約12−30ミ
ルの直径のモリブデン合金で形成されるのに対し
て、外側に突出している適切な導体４２および４
４は約35−60ミルの直径を有するニツケルメツキ
鉄またはニツケル鉄合金のような熱膨脹特性がよ
り大きい導電性金属で形成される。更に、図示の
ランプのエンベロープ３６には少なくとも１つの
希ガスおよびハロゲン化アルキル化合物のような
気化可能なハロゲン物質を含むガス充填物（図示
せず）が封入されている。

本発明によれば、反射器の凹部１６内にタング
ステン−ハロゲンランプ１４を物理的に支持する
ことは耐熱性閉塞手段２６によつて行なわれ、こ
の閉塞手段がランプのフイラメントコイルの中心
を反射器の凹部内のほぼ光学的焦点に空間的に位
置付けるように行われる。ランプは突出している
導体４２および４４が耐熱性閉塞部材２８内に形
成されている一対の開口部４８および５０を通つ
て延在するとともに、また耐熱性セメント３０に
よりこの開口部内に固定されることによつて支持
されている。このために通常塗布される液体のセ
メント組成物は、通常の方法で乾燥または固まる
まで、内部図示の閉塞部材２８内に設けられてい
る貯蔵凹部またはくぼみ５２により良好に保持さ
れる。また、図に示すように、このような閉塞部
材は更に反射器の凹部１６を通常排気するための
排出開口部５４を有している。このように反射器
の凹部１６内に物理的に懸架支持されるランプ１
４は、耐熱性閉塞部材２８の上面５８に物理的に
接触するように、ランプ組立中に導体４２および
４４に形成された湾曲部または膨出部５６によつ
て適当に空間的に配設される。また、図に示すよ
うに、通常の金属製の熱シールド部材６０がこの
ようなランプ組立手順の間に前記突き出した導体
に対して設けられている。更に、導体手段６２，
６４が前記導体の突出した下端部を通常のねじ込
み式ベース１８に電気的に接続するために設けら
れている。導体６２が突出した導体４２を金属製
ベースのシエル部の側部に電気的に相互接続し、
導体６４が導体４４を金属製ベースの中心のアイ
レツト６６に相互接続する。所望の相互接続は半
田付け、溶接またはかしめのような通常の金属固
定手段によつて行なわれ、導体６４に対して選択
されるパラメータはヒユーズ要素として作用でき
るものである。

上述した反射型ランプユニツトの完全に自動化
した製造は通常のランプ組立装置によつて行なう
ことができる。この場合、突出する導体４２およ
び４４はまずランプのフイラメントコイル３４を
反射器の凹部１６に対して配置するために所望の
位置で曲げられ、次に熱シールド部材６０がラン
プのエンベロープのステムプレス領域内に配置す
るために該曲げられた導体に対して組み立てられ
る。次に、耐熱性閉塞部材２８が曲げられた導体
に対して組み立てられ、こうして出来たランプ組
立体を次に反射器の底部２２に設けられた中央開
口部２４を通してはめ込んで、反射器の焦点に物
理的に固定保持する。耐熱性閉塞部材２８の底面
６８に耐熱性セメント３０を被着して、乾燥また
は硬化させることにより、ランプ取り付け装置全
体を反射器部材に接着しながら、突出した導体４
２および４４を所定位置に固定する。その後、反
射器の凹部１６は上部のレンズ要素３３を取り付
けることによつて完全に密閉された後、図示の耐
熱性閉塞部材に設けられた排出開口部５４を介し
て排気される。シリコーンまたは他の耐熱性有機
接着剤のような通常の封止剤（図示せず）で完全
に組み立てられた耐熱性閉塞手段の底面３２をコ
ーテイングすることにより、所望により反射器の
凹部を気密封止することができる。また、組み立
てられた耐熱性閉塞手段の上面５８はそこに接合
されるランプ導体の電気的絶縁を維持するために
いかなる導電性反射面も設けられていない。次
に、導体６２および６４が半田付けまたは溶接の
ような通常の手段によつて突出している導体４２
および４４の下端部に固定される。その後、図示
のランプユニツトの最後の組立として、導体６２
および６４が同様に金属製ねじ込み式ベース１８
に固定され、このベースがエポキシセメントなど
により反射器の底部２２に適当に接合される。

第２図は代表的なランプユニツトの別の実施例
を示しており、この実施例は耐熱性閉塞部材の上
面に物理的に接触するようにランプエンベロープ
の底部に固定されたスペーサ手段を有し、これに
より反射器の凹部内の取り付けられたランプ部材
に対して所望の空間的位置ぎめを行なう。従つ
て、PAR30型の寸法形状を有するこの改良され
た反射ランプユニツト７０は内側凹部９６内に配
設されたタングステン−ハロゲンランプ７４を有
する反射器７２を備えている。同様に、反射器７
２は放物状の内側反射面７８および長手方向に延
在する底部８０を有し、この底部８０は通常の金
属製ねじ込み式ベースのシエル部８２に固定され
ている。同じく、反射器の底部８０の下端部には
中央開口部８４が形成され、この中央開口部８４
はまた耐熱性閉塞手段８６で塞がれている。この
耐熱性閉塞手段は上述したようにセメント９０に
よつて中央開口部に固着されている耐熱性閉塞部
材８８を有し、図示の耐熱性閉塞部材には一対の
開口部９２および９４ならびに排出開口部９５が
設けられている。この一対の開口部９２および９
４内には、突出したランプ導体が固定される。取
り付けられたタングステン−ハロゲンランプ７４
はランプエンベロープの底部に固定された金属ク
リツプ９６をそなえ、この金属クリツプ９６は下
方に突出して耐熱性閉塞部材の上面９８に接触す
る。図示のスペーサ手段としての金属クリツプ９
６はランプのエンベロープに自動的に取り付けや
すくするためにＵ字形をしており、ランプ部材を
反射器の凹部の光学焦点に位置付けるための構造
的手段を提供する。このような協働作用を行なう
ために、図示のタングステン−ハロゲンランプは
またタングステンフイラメント１０２を収容した
密封エンベロープ１００を必要とし、その中でタ
ングステンフイラメント１０２は耐熱性金属導体
１０４および１０６の間に懸架されている。導体
１０４および１０６はエンベロープのプレスシー
ル領域１１２内で直径の大きな導体１０８および
１１０に外側端部が接合されている。更に、ラン
プのエンベロープ１００には不活性ガス充填物お
よびハロゲン物質（図示せず）が封入されてい
る。また、熱シールド部１１３が図示の実施例に
おいては支持されているランプ７４と耐熱性閉塞
手段８６との中間に設けられ、ランプの突出した
導体１０８および１１０はそれぞれ導体要素１１
４および１１６を介して金属製ベースのシエル部
８２に電気的に相互接続されている。

図示の反射型ランプユニツト７４の自動組立に
おいては、まずスペーサ手段としての金属クリツ
プ９６をエンベロープ１００に固定し、プレスシ
ール領域１１２内において熱シールド部材１１３
をエンベロープに固定する。それから、耐熱性閉
塞部材８８は、その上面９８がスペーサ要素に係
合するまで、導体１０８および１１０の突出端部
を超えて通される。次に、物理的に組み立てられ
たランプ取り付け構造部は反射器の底部の中央開
口部８４を通つてはめ込まれ、反射器の焦点位置
に固定される。次に、この組み立てられた装置は
セメント９０によつて互いに永久的に固定され
る。それから、本実施例の組立手順は上述したよ
うに完全に行なわれる。

全体的に改良された反射型ランプユニツトは既
存の自動製造装置を使用して容易に組立できるも
のであることは上述した説明から明らかであろ
う。しかしながら、本発明の精神および範囲から
逸脱することなく、図示のランプ実施例を変更で
きることは考えられることである。例えば、ここ
に示した反射器部材の放物状の反射面は他の周知
の形状に形成することができるし、反射面は点刻
または拡散反射コーテイングを施すこともできる
し、また他の周知の多面反射形状に形成すること
もできる。同様に、タングステン−ハロゲンラン
プ構造は意図したランプ用途の特定のワツト数お
よび電圧要求条件に合わせた寸法および形状の
種々のタングステンフイラメントを有することも
できる。また、支持されたランプ部材を反射器の
凹部内に適切に配置するための耐熱性閉塞部材の
所望の協働作用は閉塞部材の上面に上向きに延在
する凹凸のある突出部を設けることによつても達
成される。従つて、本発明は特許請求の範囲によ
つて限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるPAR型ランプユニツト
の一実施例を示す側面図である。第２図は本発明
による典型的なPAR型ランプユニツトの別の実
施例を示す側面図である。 １０……反射型ランプユニツト、１２……反射
器、１４……タングステン−ハロゲンランプ、１
６……内側凹部、１８……ベース、２６……閉塞
手段、３０……セメント、３４……フイラメン
ト、３６……エンベロープ、３８，４０，４２，
４４……導体、５６……膨出部、９６……金属ク
リツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 導電性内側反射面を有すると共に、導電
   性ねじ込み式ベースに取り付けられ且つ下端部
   に中央開口部が形成されている長手方向に延在
   する底部を有する反射器と、 (b) 前記反射器内に配置されたタングステン−ハ
   ロゲンランプであつて、不活性ガス充填物およ
   びハロゲン物質を封入した光透過性材料の細長
   の密封エンベロープ、第１の一対の耐熱性金属
   導体によつて該エンベロープ内に懸架されてい
   るタングステンフイラメント、およびより大き
   な熱膨脹特性を持ち、一端が前記エンベロープ
   の圧搾シール領域において前記第１の各耐熱性
   金属導体の端に接合され、他端が前記ランプを
   全体的に支持するように前記エンベロープの密
   封端部から突出している第２の一対の直径がよ
   り大きな導体を有するタングステン−ハロゲン
   ランプと、 (c) 前記反射器の底部の前記中央開口部に取り付
   けられ、前記中央開口部よりも大きな物理的寸
   法および形状を持つ非導電性耐熱性無機材料の
   閉鎖部材を有すると共に、前記中央開口部に前
   記閉塞部材を固着する非導電性耐熱性無機セメ
   ントを有し、更に前記第２の突出した導体が貫
   通する少なくとも一対の開口部が前記閉塞部材
   に設けられている非導電性耐熱性閉塞手段と、 (d) 前記第２の突出した導体の両方を前記ねじ込
   み式ベースに電気的に接続する手段と、 (e) 前記閉塞部材と協働して、前記タングステン
   −ハロゲンランプのフイラメントを前記反射器
   のほぼ光学焦点に位置付ける手段と、 を含む反射型ランプユニツト。 ２ 前記反射器の上部にレンズ要素が取り付けら
   れている請求項１記載の反射型ランプユニツト。 ３ 前記閉塞部材がセラミツクの円盤よりなる請
   求項１記載の反射型ランプユニツト。 ４ 前記閉塞部材が別の排出開口部を有する請求
   項１記載の反射型ランプユニツト。 ５ 前記ランプのエンベロープに取り付けられた
   スペーサ手段が、前記耐熱性閉塞部材に物理的に
   接触して、該部材と共に、前記反射器内に前記タ
   ングステンフイラメントを位置付ける前記手段と
   して作用する請求項１記載の反射型ランプユニツ
   ト。 ６ 前記第２の突出した導体が、前記反射器内に
   前記タングステンフイラメントを位置付ける前記
   手段として、前記閉塞部材の上面に物理的に接触
   する湾曲部を備えている請求項１記載の反射型ラ
   ンプユニツト。 ７ 前記ランプと前記閉塞手段との間に熱シール
   ド手段が設けられている請求項１記載の反射型ラ
   ンプユニツト。 ８ 前記閉塞部材の上面には導電性反射面が何ら
   設けられていない請求項１記載の反射型ランプユ
   ニツト。 ９ 前記閉塞部材の下面がセメントを収容する貯
   蔵凹部を有する請求項１記載の反射型ランプユニ
   ツト。 １０ 前記閉塞手段の底面が更に気密封止材でコ
   ーテイングされている請求項１記載の反射型ラン
   プユニツト。 １１ (a) 導電性放物状内側反射面を有すると共
   に、導電性中空金属のねじ込み式ベースシエル
   部に取り付けられ且つ下端部に中央開口部が形
   成されている長手方向に延在する円錐状底部を
   有するプレス成形ガラス反射器と、 (b) 少なくとも１つの希ガスおよび気化可能なハ
   ロゲン化合物からなる大気圧以上の圧力の充填
   物を封入した細長の密封アミノケイ酸塩ガラス
   エンベロープ、前記エンベロープ内に第１の一
   対の耐熱性金属導体によつて懸架されているコ
   イル状タングステンフイラメント、およびより
   大きな熱膨脹特性を持ち、一端が前記エンベロ
   ープの圧搾シール領域内において該第１の各耐
   熱性金属導体の端に接合され、他端がランプを
   全体的に支持するために前記エンベロープの密
   封端部から突出している第２の一対の直径がよ
   り大きな導体を有する、前記反射器内に配置さ
   れたタングステン−ハロゲンランプと、 (c) 反射器の底部の中央開口部に取り付けられ、
   前記中央開口部よりも大きな直径を持つ非導電
   性耐熱性無機材料の円盤状部材およびこの円盤
   状部材の底面を前記中央開口部に固着する非導
   電性耐熱性無機セメントを有し、更に前記円盤
   部材に前記第２の突出した導体を通す一対の開
   口部および別の排出開口部が設けられている非
   導電性耐熱性閉塞手段と、 (d) 前記第２の突出した導体の両方を前記ベース
   シエル部に電気的に接続する導体手段と、 (e) 前記閉塞手段と協働して、前記タングステン
   −ハロゲンランプの前記コイル状フイラメント
   を前記反射器のほぼ光学焦点に位置付けする手
   段と、 を含む反射型ランプユニツト。