JPH077664B2 - ランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、封止部と、この封止部から突出している比較
的壊れ易い先端部を有しているガラス排気管とを含んで
いるガラス・エンベロープを備えたランプの取り付け手
段に関し、更に詳しくは、このために、封止部及び先端
部の周りに設けられている硬いセメントを有しており、
このセメントの熱膨脹及び収縮により発生する力によっ
て、壊れ易い先端部が割れるのを効果的に保護すること
のできる取り付け手段に関する。

発明の背景 ある種の小型ランプはそのガラス・エンベロープの一部
として、封止部と、この封止部から外側に突出した先端
部を有しているガラス排気管とを含んでいる。このよう
なランプはしばしば、封止部及び比較的壊れ易い先端部
の周りに延在している硬いセラミック・セメントをベー
ス内に設けることにより、ベース内に取り付けられてい
る。硬いセメントは、ベースに対するランプの動きを実
質的に防止することができると共に、高いランプ動作温
度で損傷することなく機能することができる有利な特性
を有している。この種の取り付け部に関して発生する問
題は、セメントが硬化する際及びランプの動作サイクル
の間に、封止部及び先端部とはわずかに異なるセメント
の熱膨脹及び収縮の結果として、セメントが先端部に比
較的大きな力を発生することである。先端部に対するセ
メントの実際の動きは極めて小さく、例えばあるランプ
においては、ほんの100万分の３インチであるが、この
ような条件下においても小さな先端部に対して発生する
力はかなり大きく、例えば5000psiを超える圧力を発生
する。このような力は比較的壊れ易い先端部を破壊し、
これによりランプを破損することになる。

発明の目的 本発明の目的は、排気管先端部が、硬いセラミックの硬
化の際又はランプの動作サイクルの間に発生する熱膨脹
及び収縮による力によって破砕することを効果的に防止
するように、ランプのセメント式取り付け部を構成する
ことである。

他の目的は、排気管先端部の上述した保護をもたらす改
良にも関わらず、そのベースに対するランプの動きを防
止することができると共に、高いランプ動作温度に耐え
ることができる硬いセメント取り付け部を提供すること
にある。

発明の要約 本発明の一形態においては、ランプは、封止部と、この
封止部から突出した先端部を有しているガラス排気管と
を含んでいるガラス・エンベロープを備えている。エン
ベロープを支持するために、前述の封止部及びガラス排
気管先端部を受け入れている凹部を有しているベース
（支持部）が設けられている。凹部内には封止部及び先
端部の周りに硬いセメントが配設されており、エンベロ
ープを凹部内に固定して位置決めするように硬化され
る。セメントよりも柔らかい材料から成っている薄い層
が、先端部を囲んでいると共に、先端部とこの先端部に
隣接しているセメントとの間に配置されている。この層
は、セメントの熱膨脹及び収縮により発生する力に応じ
て収縮変形し、これにより、先端部がこれらの力によっ
て割れないように保護する。硬いセメントは、ガラス封
止部の外面の大部分を囲んで封止部に接触して延在して
おり、このため、硬いセメントは、先端部の周りの柔ら
かい材料によって妨害されることなく、エンベロープを
ベースに対して固定して位置決めすることができる。

本発明をよく理解するために、添付図面に関連する次の
説明を参照されたい。

実施例の説明 次に、第１図及び第２図を参照すると、小型ランプ10が
示されている。小型ランプ10はガラス・エンベロープ12
を備えており、ガラス・エンベロープ12は、その下端部
にガラスのピンチ封止部14と、封止部14を通って延在し
ていると共にその最下端部に先端部20を有しているガラ
ス排気管18とを含んでいる。エンベロープ12内には、タ
ングステン・フィラメント22と、間隔をあけて設けられ
ている２つの導入導体24及び26とが配設されている。導
体24及び26の上側端部の間にフィラメントは接続されて
いる。導入導体は、エンベロープの外側から内側へピン
チ封止部14を通って延在しており、封止部のガラスに対
して封じられた状態になっている。

ランプ10を反射器（図示していない）に対して正確な固
定位置に取り付けるために、反射器に適切に固定されて
いるセラミック・ベース30が設けられている。セラミッ
ク・ベース30は凹部32を含んでおり、凹部32内にエンベ
ロープのピンチ封止部14が配置されている。封止部14と
凹部32の内壁との間には、硬いセラミック・セメント34
が充填されている。このための適切なランプ・ベース用
セメントは、例えばペンシルバニア州、ピッツバーグの
ソレイセン・セメント社（Sauereisen Cements Compan
y）から♯33セメントとして入手可能なセメント、又は
産業界に知られている他のセラミック・セメントであ
る。

従来のランプ取り付け部においては、硬いセメント34は
ピンチ封止部14とその周りの凹部32との間の全空間を充
填しており、ピンチ封止部及び排気管の先端部20に密接
していた。セメントは固まっていない可塑状態でこの空
間部に入れられ、それからセラミック・ベース30に熱を
加えることによって硬化される。

セラミックは硬化動作の際及びランプ動作サイクルの間
に、主として加熱及び冷却の結果として膨脹及び収縮す
る。セメントは封止部14及び先端部20のガラスの熱膨脹
係数に実質的に合うような熱膨脹係数を有するように選
択されるが、温度変化の間にセメントはこのガラスに対
してまだ僅かに動く。この相対的な動きは非常に小さ
く、例えばあるランプ取り付け部においては100万分の
３インチほどであるが、非常に大きな力、例えば5000ps
i以上の圧力がガラス、特に比較的壊れ易い排気管先端
部に対して発生する。これらの力はときどき先端部を破
砕し、これによりランプを破損する。

先端部20をこれらの力から保護するために、本発明の一
実施例においては、先端部20の周りに、硬化したセメン
ト34よりもずっと柔らかな材料から成っている薄いコー
ティング36が配設されている。１つの特定の実施例にお
いては、このコーティング36として、薄いシリコンゴム
の層が塗布又は浸漬によって先端部に設けられている。
他の特殊な実施例においては、E.I.デュポンからテフロ
ン材として入手可能な材料であるポリフルオロエチレン
から成っている薄いスリップオン式のチューブが用いら
れている。又、セメントよりも柔らかく、且つセメント
が硬化するまでそれ自身の空隙部を維持するように先端
部上の所定の位置に留まることができ、更にランプ機能
に有害な影響（ランプ動作中の発煙、溶解、短絡等）を
及ぼさないのであれば、他の材料を用いてもよい。コー
ティング36は、凹部32がセメント34で充填される前に先
端部に設けられ、セメントが硬化する間及び硬化後も所
定位置に留まっていることが好ましい。本発明の図示の
例では、コーティング36は先端部24とそれを取り囲んで
いるセメントとの間の全空間を完全に満たしている。コ
ーティングは、セメントの熱膨脹又は収縮によって発生
するセメントと先端部との間の相対的な結果として先端
部に加えられる力を受ける。そして、コーティングはこ
のような力に応じて僅かに変形して力を吸収し、これに
より、先端部がこれらの力によって割れないように保護
する。

更に広範な態様においては、本発明は、先端部20とその
周囲のセメントとの間に小さな空隙部が残されるよう
に、硬化の際に、又は高い温度が発生する他の期間の間
に気化する材料を先端部の周りに用いることを包含して
いる。このような材料の例は、約180℃で破壊する硝酸
セルロースである。

これらの実施例の各々においては、先端部20は、周囲の
セメント34からの結合が効果的に減少され、即ち分離さ
れるので、セメントは先端部に許容できない大きな荷重
を加えることなく、温度変化に応じて自由に膨脹及び収
縮することができる。

硬いセメントがランプのエンベロープの封止部14の全周
にわたって封止部14の外面と直接接触しているので、ラ
ンプはベース30に対して、堅く固定されていると共に自
由に動くことができない。変形可能なコーティング層36
の厚さが例示の厚さよりも実質的に大きい場合でも、エ
ンベロープはしっかりと固定されている。即ち、コーテ
ィング36の最大の厚さは、厳密なものではなく、エンベ
ロープをしっかりと固定する取り付け部の性能に影響を
与えることなく適当な範囲内で変えることができる。好
ましくは、堅いセメントは、セメント内に配置されてお
り先端部20を除いた封止部の実質的に全外面にわたって
封止部14と接触している。このように先端部上に薄いコ
ーティング36を設けることは、ランプをベース30内に正
確に固定する堅いセメントの機能を低減するものではな
い。高いランプ動作温度に耐え、ベース30内にランプを
正確に固定する機能を継続するセメントの能力は、柔ら
かいコーティング層36の存在によって低減されるもので
もない。取り付け用に用いられるある種のセラミック・
セメント34は、劣化することなく400℃までの温度に耐
えることができるのに対して、この用途の多くのランプ
によってセメント内に生じる最大温度は200℃近辺であ
る。

ランプをベース内に、従ってこのベースが通常固定され
ている周囲の反射器内に固定して位置付けることは、多
くのランプ用途において、特に光源が反射器に対して固
定されて、正確に位置付けられることが必要な用途にお
いて重要である。光源自身が例えば外部寸法において数
ミリメートル以下のように小さい場合には、反射器に対
する光源の僅かな移動により一般的には大きく影響が生
じるものである。このような用途の例は、顕微鏡及び他
の精密装置用の小型ランプ、鉱夫の照明ランプ及びディ
スプレイランプである。

本発明の特定の実施例について示して説明したが、当業
者にとっては本発明の広い態様において本発明から逸脱
することなく種々の変形及び変更を行うことができるこ
とは明らかであろう。従って、本発明の要旨の範囲内に
入るこのようなすべての変形及び変更は、特許請求の範
囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はセメント式取り付け部内に位置付けられている
ランプの一部断面側面図である。 第２図は第１図の線２−２に沿った断面図である。 10…小型ランプ、12…エンベロープ、14…ピンチ封止
部、18…排気管、20…先端部、22…フィラメント、30…
ベース、32…凹部、34…セラミック・セメント、36…コ
ーティング。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）封止部と、該封止部から突出した先
   端部を有しているガラス排気管とを含んでいるガラス・
   エンベロープを備えているランプと、 （ｂ）前記エンベロープ用の支持部であって、前記封止
   部及びガラス排気管先端部を受け入れている凹部を有し
   ている支持部と、 （ｃ）前記エンベロープを前記支持部に対して固定して
   位置決めするために、前記封止部及び前記排気管先端部
   の周りに前記凹部内に設けられている硬いセメントと、 （ｄ）前記セメントよりも柔らかい材料から成ってお
   り、前記セメントの熱膨脹及び収縮に応じて前記先端部
   が割れないように保護するために、前記突出した排気管
   先端部を実質的に完全に囲んでいると共に前記先端部と
   前記セメントとの間に配置されている層とを備えてお
   り、 （ｅ）前記硬いセメントは、前記エンベロープを前記支
   持部に対して固定して位置決めする前記硬いセメントの
   機能が前記柔らかい材料から成っている層の存在により
   影響されないように、前記封止部の外側面の実質的な部
   分にわたって該封止部に接触して延在しているランプ装
   置。
2. 【請求項２】前記硬いセメントは、前記封止部の実質的
   に全外周にわたって該封止部の外面に接触している請求
   項１に記載のランプ装置。
3. 【請求項３】前記柔らかい材料から成っている層は、シ
   リコンゴムから成っている請求項１に記載のランプ装
   置。
4. 【請求項４】前記柔らかい材料から成っている層は、予
   め形成されたスリップオン式チューブで構成されている
   請求項１に記載のランプ装置。
5. 【請求項５】前記柔らかい材料から成っている層は、フ
   ルオロカーボン樹脂から成っているスリップオン式チュ
   ーブで構成されている請求項１に記載のランプ装置。