JPH0619976B2 - フイラメントコイルの成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフィラメントコイルの成形方法に関するもので
ある。

従来の技術 一般に、フィラメントコイルは、コイル部とその両端に
延びて形成された両足部とからなり、コイル捲線機によ
りタングステン線材を芯線に巻き付け、所定の長さに切
断することにより得ている。

ところが、このようにして得られたフィラメントコイル
では、特に両足部のなす角度が一定しておらず、このた
めこのようなフィラメントコイルをリード線に取付けて
白熱電球を作った場合には、コイル部がリード線にねじ
れて取付けられて、フィラメントコイルが変形すること
があり、その結果所望する配光特性が得られないという
不具合がある。そこで、従来は次に述べるように、フィ
ラメントコイルに加熱成形処理を施して、白熱電球を完
成した際、所望する配光特性が得られるようにしてい
る。すなわち、従来は、第５図に示すように、タングス
テン棒１を複数個のフィラメントコイル２のコイル部２
ａ内に通したものを複数本用意し、第６図に示すよう
に、これらのコイル部を一対のタングステン成形治具
３，４の凹形の溝５，６内に入れかつそれらの両足部２
ｂを成形治具３，４間に挾み込むことによりフィラメン
トコイル２を固定し、これを加熱炉内において水素ガス
雰囲気中で加熱処理して、フィラメントコイル２を成形
していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような成形方法においては、間接的
にフィラメントコイル２を加熱処理するので、捲線加工
されたフィラメントコイル２には良化しない部分が生じ
る。また、成形治具３，４の溝５，６が凹形をしている
ので、成形治具３，４としてフィラメントコイル２のコ
イル部２ａの形状、寸法等に応じて多くの種類のものが
必要となり、このためコストが高くつくという問題があ
った。また、フィラメントコイル２のコイ部２ａの形
状、寸法等のばらつきにより、成形後のフィラメントコ
イル２において、両足部２ｂの間隔や両足部２ｂのなす
角度に大きなばらつきが発生していた。

本発明は成形後のフィラメントコイルにおいて、両足部
の間隔およびなす角度のばらつきを小さくすることがで
き、また成形治具の種類を少なくしてコストを低減する
ことのできるフィラメントコイルの成形方法を提供する
ものである。

問題点を解決するための手段 本発明のフィラメントコイルの成形方法は、コイル部と
このコイル部の両端から延びて形成された両足部とから
なるフィラメントコイルと、前記コイル部の上側を押圧
するための上側の成形治具と前記コイル部の下側を押圧
しかつ前記両足部を載せるための下側の成形治具とから
なる一対の成形治具と、前記下側の成形治具上に位置す
る両足部を固定しかつ前記両足部および前記コイル部に
通電するための２本の電極棒とを有し、前記一対の成形
治具のうち少なくとも下側の成形治具には前記コイル部
を受入れるためのＶ字形溝が形成されており、前記Ｖ字
形溝内に前記コイル部を入れて前記上側の成形治具で前
記コイル部の上側を押えることにより、前記コイルを前
記一対の成形治具で押圧固定するとともに、前記下側の
成形治具と前記電極棒との間に前記両足部を固定し、不
活性ガス雰囲気中で前記電極棒を通して前記フィラメン
トコイルに通電することにより、前記フィラメントコイ
ルを成形することを特徴とするものである。

作用 かかる構成により、フィラメントコイルを全体にわたっ
て確実に成形することができ、したがってフィラメント
コイルの両足部およびなす角度のばらつきを小さくする
ことができることとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明す
る。

第１図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す
一部切欠正面図、第２図は同要部斜視図である。第１図
において、セラミック製の成形治具７，８は上下一対の
ものからなり、それぞれにＶ字形の溝９，１０が形成さ
れている。上側の成形治具７は上下に移動可能になって
いる。下側の成形治具８は溝１０を有する部分１１とこ
れに隣接して設けられた２つの台部分１２，１３とから
なり、それぞれの台部分にはＶ字形の溝１４，１５が形
成されている（第２図）。台部分１２，１３の材質は耐
摩耗性のものからなり、例えばセラミックのような絶縁
体や、鉄のような金属からなる、第２図において、台部
分１２，１３の上方には、それぞれに対応して２本の電
極棒１６，１７が上下移動可能に設けられている。電極
棒１６，１７の先端部分は銀とタングステン合金からな
り、他の部分は銅からなり、両者は接合されている。そ
して、成形治具７，８、電極棒１６，１７等はカバー１
８内に設けられている。カバー１８内には、水素と窒素
との混合ガス等からなる不活性ガスを導入するためのパ
イプ１９，２０が設けられている。

次に、このような装置を用いて、本発明方法により、例
えば自動車用フィラメントコイルを成形する場合につい
て述べる。

成形すべきフィラメントコイル２は、第４図(A)，(B)に
示すように、コイル部２ａとその両端に延びて形成され
た両足部２ｂとからなっている。いま、第２図に示すよ
うに、自動車用のフィラメントコイル２のコイル部２ａ
を下側の成形治具８のＶ字形溝１０内に入れ、かつ両足
部２ｂの中間部分を台部分１２，１３のＶ字形溝１４，
１５にそれぞれ入れ、先端部分を台部分１２，１３の上
面上に置く。しかる後、電極棒１６，１７を降下させ、
一方の足部２ｂを台部分１２と電極棒１６とで、他方の
足部２ｂを台部分１３と電極棒１７とでそれぞれ挾んで
固定し、かつコイル部２ａの移動を防止するために、上
側の成形治具７を下降させ、コイル部２ａを上下一対の
成形治具７，８で挾んで固定する（第３図参照）。この
状態において、フィラメントコイル２への通電加熱によ
りこれが酸化するのを防止するために、パイプ１９，２
０から水素と窒素の混合ガスからなる不活性ガスをコイ
ル部２ａおよび両足部２ｂ周辺に導入しながら、電極棒
１６，１７間に３〜９Ｖの交流電圧を印加し、フィラメ
ントコイル２に１〜３秒間通電する。この時、フィラメ
ントコイル２には、この温度が１２００〜１４００℃の
範囲となるような大きさの電流を流す。

このような本発明実施例のフィラメントコイル成形方法
は、加熱炉内でフィラメントコイルを加熱処理するとい
う従来の成形方法と異なり、不活性ガス雰囲気中でフィ
ラメントコイル２に通電することにより直接に加熱し、
これによってフィラメントコイル２を成形するので、フ
ィラメントコイル２を全体にわたって良化することが可
能となる。また、フィラメントコイル２のコイル部固定
用の溝９，１０がＶ字形をなしているので、コイル部２
ｂの形状、寸法にばらつきがあっても、上下一対の成形
治具７，８によりフィラメントコイル２を常に良好に固
定でき、そのため成形後のフィラメントコイル２には両
足部２ｂの間隔や両足部２ｂのなす角度に大きなばらつ
きを発生させず、しかも数多くの種類の成形治具を用意
しておく必要もなく、したがってコストを低減すること
ができる。

さらに、上記のように、成形治具７，８にセラミック材
料を用いると、それらの表面が汚れても、汚物を簡単に
拭き取ることができるので、汚物の付着によってフィラ
メントコイルの機械的強度が低下するようなこともな
く、したがって白熱電球を作った際、振動、衝撃により
フィラメントコイルが断線するおそれもない。一方、従
来は成形治具にタングステン材料を用いていたため、そ
れらの表面に汚物が付着して合金を作るなどの理由か
ら、汚物を簡単に除去することができず、その結果フィ
ラメントコイルの断線事故を招くことがあった。

次に、本発明の効果を確認した実験例について述べる。

第４図(A)，(B)に示す構造の自動車用フィラメントコイ
ルの捲線加工による寸法ばらつきを目標寸法（両足部の
間隔(W)９．４mm、両足部のなす角度(θ)０゜）に修正
するため、上記フィラメントコイルを１０個ずつ上記し
た本発明実施例の方法と第６図に示す従来例の方法とで
成形し、成形フィラメントコイルコイルの両足部の間隔
およびなす角度を測定したところ、それぞれ第１表およ
び第２表に示すとおりの結果が得られた。

第１表と第２表との対比から明らかなように、本発明実
施例のフィラメントコイル成形方法によると、従来の方
法に比べて、フィラメントコイルの両足部の間隔および
なす角度のばらつきを小さくすることが可能となる。

なお、本発明方法を実施するための上記装置の例では、
下側の成形治具として、Ｖ字形溝を形成した部分と両足
部を載せる台部分とが別体構造であったが、同一材質、
例えばセラミック材料を用いて、一体構造としてもよ
い。

また、この装置では上側の成形治具にもＶ字形溝を形成
したが、上側の成形治具にはＶ字形溝を必ずしも設ける
必要はなく、コイル部を押圧する面が平坦面であっても
よい。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、フィラメントコ
イル全体にわたって確実に成形することができ、したが
って成形後のフィラメントコイルにおいて、両足部の間
隔およびなす角度のばらつきを小さくすることができ、
また成形治具も種類が少なくてよく、その結果フィラメ
ントコイルのコストを低減することができるなどのすぐ
れた効果を有するフィラメントコイルの成形方法を提供
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための装置の一例を示
す一部切欠正面図、第２図は同装置の要部斜視図、第３
図は同装置の同要部拡大側面図、第４図(A)，(B)はそれ
ぞれフィラメントコイルの一例を示す正面図および側面
図、第５図および第６図は従来例の方法を説明するため
の工程図である。 ２……フィラメントコイル、２ａ……コイル部、２ｂ…
…両足部、７，８……成形治具、９，１０……溝、１
６，１７……電極棒、１８……カバー、１９，２０……
パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイル部とこのコイル部の両端から延びて
   形成された両足部とからなるフィラメントコイルと、前
   記コイル部の上側を押圧するための上側の成形治具と前
   記コイル部の下側を押圧しかつ前記両足部を載せるため
   の下側の成形治具とからなる一対の成形治具と、前記下
   側の成形治具上に位置する両足部を固定しかつ前記両足
   部および前記コイル部に通電するための２本の電極棒と
   を有し、前記一対の成形治具のうち少なくとも下側の成
   形治具には前記コイル部を受入れるためのＶ字形溝が形
   成されており、前記Ｖ字形溝内に前記コイル部を入れて
   前記上側の成形治具で前記コイル部の上側を押えること
   により、前記コイルを前記一対の成形治具で押圧固定す
   るとともに、前記下側の成形治具と前記電極棒との間に
   前記両足部を固定し、不活性ガス雰囲気中で前記電極棒
   を通して前記フィラメントコイルに通電することによ
   り、前記フィラメントコイルを成形することを特徴とす
   るフィラメントコイルの成形方法。