JPH1055787A - ハロゲン電球の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 時間及びコストを節約することができしかも
所望の輪郭に精密に成形することができるハロゲン電球
の製造方法を提供する。 【解決手段】 先ず、ガラス球管１に丸形頭部２６を一
体成形し、型ブロック２７内で楕円の形に成形する。そ
の後ポンプ管３２が丸形頭部に接合され、アンカ８が型
挟搾ジョー３５によって挟搾される。排気及び封入後、
ポンプ管が切り離される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス球及び発光
体を有し、ガラス球が唯一の挟搾部によって密封されか
つその挟搾部とは反対側にほぼ丸形頭部の外形を有し、
２本のリード線を含みガラス球内に配置された発光体に
結合されたアンカが挟搾部を通って気密に案内されてい
るハロゲン電球の製造方法に関する。

【０００２】このハロゲン電球は片側挟搾形ハロゲン電
球、特に反射器内で使用するためのハロゲン電球であ
る。しばしば、このハロゲン電球はフィラメント温度を
一定に保ちながら入力電力を低減させるためにガラス球
上に赤外線反射膜を有する。その場合、楕円の形に成形
されたガラス球を使用すると有利である。

【０００３】

【従来の技術】この種のハロゲン電球の製造方法は米国
特許第４７５６７０１号明細書によって知られている。
この米国特許明細書においては、先ず、ガラス球として
予定されているガラス管が第１の端部を丸形頭部の形状
に予め成形され、その際丸形頭部に開口部が残される。
次に、この開口部にポンプ管が封着される。この組立ユ
ニットは型内に入れられる。この型は組立ユニットの全
体を包囲するが、ポンプ管の端部は露出させている。ガ
ラス球はポンプ管を通して過圧で導入された不活性ガス
によって型の内部輪郭に合わせられ、その場合ガラス球
の大部分は特に丸形頭部の領域及びそれに続くガラス球
区域がその最終外形にもたらされる。発光体を備えたア
ンカを挿入した後、組立ユニットは挟搾型内へ入れられ
る。この挟搾型はガラス球の第２の端部を挟搾部によっ
て閉鎖し、その際同時にガラス球の残りの部分が成形さ
れる。次に、ガラス球はポンプ管を介して排気され、封
入される。その後、ポンプ管が切り離され、残されてい
る開口部が溶かされて塞がれる。

【０００４】この製造方法は比較的多くの個別工程を必
要とし、それゆえ時間及びコストが掛かる。さらに、成
形時に丸形頭部の領域は強制的に孔を明けられるので、
ガラス球表面が正確に所望の外形にはならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、時間
及びコストを節約することができしかも所望の輪郭に精
密に成形することができる冒頭で述べた種類のハロゲン
電球の簡単な製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、請求項１の特徴部分に記載した作業工程を有する
ことによって解決される。

【０００７】本発明の特に有利な実施態様は請求項２以
降に記載されている。

【０００８】本発明による方法はガラス球が唯一の挟搾
部によって密封されているハロゲン電球を製造するもの
である。ガラス球は挟搾部とは反対側にほぼ丸形頭部の
外形を有し、その場合アンカを構成しガラス球内に配置
された発光体に結合された２本のリード線が挟搾部を通
って気密に案内される。本発明による方法は次の作業工
程を有するものである。 ａ）ガラス球管、ポンプ管及びアンカを準備する作業工
程。 ｂ）ガラス球管の第１の端部を閉鎖し、ガラス球管の閉
鎖された第１の端部を丸くする作業工程。 ｃ）輪郭がガラス球の将来の外形を予め与える型内へガ
ラス球管を導入し、ガラス球管のまだ開口している第２
の端部を通して不活性ガスを吹込むことによってガラス
球の外形を形成し、その際型内に完全に没入した第１の
端部には中央ドームを備えたポンプ管連結部が一体成形
される作業工程。 ｄ）ガラス球管を型から取出し、次にガラス球管の第２
の端部に残っているガラス球管突出部を切り離し、ガラ
ス球管の第１の端部にあるポンプ管連結部の中央ドーム
を切り離し、それにより開口した小管を残す作業工程。 ｅ）ポンプ管を開口している小管に接合する作業工程。 ｆ）アンカをガラス球管の開口している第２の端部内に
導入する作業工程。 ｇ）型挟搾ジョーは挟搾部を形成する挟搾面の他に挟搾
部に続くガラス球領域を成形する形出し面を有してお
り、この型挟搾ジョーにより形成された挟搾部によって
第２の端部を閉鎖する作業工程。 ｈ）ガラス球をポンプ管によって排気し封入する作業工
程。 ｉ）ガラス球をホンプ管から溶断する作業工程。

【０００９】このような方法によってガラス球の第１の
端部における丸形頭部領域は所望の外形に正確にもたら
される。というのは、この第１の端部は完全に成形され
ており、ガラス球の丸形頭部（ポンプ管の予め成形され
た連結部）へのポンプ管の溶着による不規則性を有して
いないからである。ガラス球壁の材料とポンプ管の材料
との移行部の領域に現れる微小な漏れは、後で行われる
溶断作業によって基本的に防止される。

【００１０】作業工程ｇ）で、特に、挟搾前の加熱工程
によって多少変形されたガラス球の本来の形状が修復さ
れる。挟搾ジョーの形出し面が、挟搾部始端から計算し
て約５〜８ｍｍの幅に亘ってガラス球を新たに成形する
かもしくはそのガラス球に本来の外形を再現するように
すると有利である。

【００１１】ガラス球の所望の外形は正確に又は少なく
ともほぼ楕円の形をしていることとが好ましい。特に、
ガラス球は公知の赤外線反射膜を備える。この赤外線反
射膜は例えば酸化チタン及び酸化シリコンから成る膜が
交互に位置する干渉フィルタから構成される。両措置を
講ずることによって、ランプの効率が高められる。

【００１２】ガラス球は石英ガラス又は硬質ガラスから
成形することができる。石英ガラスの場合、アンカはリ
ード線及び外部へ延びる接触ピンの他に箔を含む。この
箔は硬質ガラスの場合必要とされない。

【００１３】本発明による方法によれば、ガラス球の領
域に非常に均一な壁厚を達成することができる。１ｍｍ
の壁厚を持つ本来のガラス球管を使用すると、完成した
ガラス球はどの個所でも０．６ｍｍより薄くすることが
保証される。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１５】図１に示された片側挟搾形ハロゲン電球
は、楕円形の表面２を有する硬質ガラス製ガラス球１を
有している。このガラス球１は不活性ガス及びハロゲン
添加物から成る封入物を含んでいる。第１の端部３は丸
くされて丸形頭部４を形成している。この領域にはポン
プ管除去部５が存在している。第２の端部６は同様に丸
くされ、挟搾部７によって閉鎖されている。アンカ８は
軸線に配置された発光体９を支持している。このアンカ
８はガラス球の内部において直角に折曲げられた２本の
リード線１０から構成され、このリード線１０は挟搾部
７の領域内で２つの中実の接触ピン１１に溶接されてい
る。さらに、ガラス球は赤外線反射膜として作用する干
渉フィルタ膜１２を備えている。

【００１６】このハロゲン電球の製造は図２及び図３に
示されている。第１の工程（図２（ａ）参照）におい
て、硬質ガラスから成る円筒状のガラス球管２０がその
第１の端部３を丸形頭部２６で閉鎖される。このため
に、約１２００ｍｍの長さを持つガラス球管２０が垂直
に保持され、その軸線を中心にして矢印方向に回転させ
られる。このガラス球管２０は下側縁部から約１０ｍｍ
の距離のところでガスバーナ２１によって局部的に加熱
される。軟化温度に到達したらローラ２２によって収縮
部２３が形成され、残りの管片２４が下方へ向けて引き
抜かれる。この引き抜きは比較的ゆっくりと行われなけ
ればならず（最高１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で）、それに
より軟化したガラスは少なくとも１ｍｍの直径を持つ線
条２５になる。強い火炎によってこの線条は管２０の下
方の約２ｍｍのところで切断される。その際、２５線条
の残部から小さなガラスチップ１９（図２（ｂ）に破線
で示されている）が生じる。

【００１７】突出しているこのガラスチップ１９はガラ
ス球の丸形頭部２６上にガスバーナ２１によって溶かさ
れる（図２（ｂ）参照）。これによってこの個所では壁
厚が厚くされる。この壁厚を厚くすることはポンプ管連
結部を介してガラス球内に後で吹込む際に充分な壁厚が
得られるようにするために必要である。ポンプ管連結部
はガラス球材料から形成されており、別に準備されたポ
ンプ管とほぼ同じ壁厚を有していなければならない。

【００１８】次に、ガラス球管２０は楕円の形に成形す
るために必要である長さに亘って回転しながら軟化温度
に加熱され、２つの型ブロックから成る楕円型２７内に
入れられる（図２（ｃ）参照）。ガラス球のまだ開口し
ている第２の端部２８は楕円型２７から突出しており、
一方丸くされた第１の端部２６は楕円型２７内に完全に
没入している。楕円型２７はその第１の端部の領域内に
一体的なポンプ管連結部を形成するための小さな膨出部
２９´を有している。こうして最終的なガラス球外形へ
の吹込みが行われる。このために、開口している第２の
端部から不活性ガス（矢印）が過圧でガラス球管内に吹
込まれ、これによって本来円筒状のガラス球管が楕円型
２７の内部輪郭の形状に合わせられる。さらに、第１の
端部では膨出部２９´内にポンプ管連結部２９が生ぜし
められる。第２の端部はまだ開口している。ガラス球の
吹込みはガラス球を回転させながら、また静止させて行
うこともできる。

【００１９】この時点ではポンプ管連結部２９はその外
端部に閉鎖されたドーム３９をまだ有している。図３
（ａ）に示されているように、このドーム３９は次の工
程で分離され、それにより連結部２９は開口した小管３
０を形成する。この小管３０とドーム３９との分離線
は、この分離線が後の作業工程においてポンプ管の溶断
区域の領域内に確実に存在するようにするために、でき
るだけ外端部の近くに位置するのが有利である。これに
よって、ガラス球壁の材料とポンプ管の材料との間に場
合によっては起こる微小な漏れが確実に防止される。何
故ならば、この区域はポンプ管除去部にあり、従って後
でもう一度溶かされるからである。

【００２０】ほぼ同時に（すなわち直前又は直後に又は
同時に）、対向位置する側部ではすなわちガラス球管の
第２の端部２８の領域では、強いガス火炎２１´によっ
て熱応力３１が成形されたガラス球の直ぐ下のところで
残りのガラス球管に対して環状に与えられ、突出してい
る円筒状のガラス球の管端部が切り離される。

【００２１】次に、図３（ｂ）に示されているように、
小管３０の領域が（ガスバーナ２１によって）加熱さ
れ、ポンプ管３２が小管３０に接合される。ポンプ管が
ガラス球と同じ材料から構成されていると好ましい。し
かしながら、ポンプ管は他のガラスから製作されていて
もよい。

【００２２】それぞれ接触ピン１１に突合わせ溶接され
た２本のリード線１０から成りその直角に折曲げられた
端部間に発光体９を保持する予め製作されたアンカ８
（図３（ｃ）参照）がガラス球管のまだ開口している端
部２８内へ導入される。

【００２３】この組立ユニットは開口している端部２８
の領域が加熱され（図示されていない）、次に挟搾部７
を形成する型挟搾ジョー３５内にセットされる（図３
（ｄ）参照）。この型挟搾ジョー３５は本来の挟搾面３
５´の他にこれに続く形出し面３６、特に楕円面を有し
ている。挟搾工程時にガラス球の所望の楕円形外形を完
全に得るか又は再び得るために、同時に、ポンプ管３２
を介して導入された洗浄ガス（例えばアルゴン）（矢印
参照）によって、挟搾部の近くのガラス球領域が約６ｍ
ｍの幅に亘って過圧により形出し面３６でもう一度成形
される。

【００２４】最後に、ポンプ管３２を介してガラス球が
洗浄及び排気され、不活性ガス及びハロゲン添加物を封
入される。ポンプ管とガラス球との結合部の領域が加熱
され、ポンプ管が溶断され、それによりガラス球にはポ
ンプ管除去部５だけが残される（図１参照）。

【００２５】楕円の選択された幾何学的形状は発光体の
所望の寸法に依存する。この幾何学的形状は特に発光体
の寸法に合わせられる。その場合楕円の焦点は発光体上
に位置する。楕円の代わりに他の形状、例えば楕円に似
た自由面の形状も同様に選択することができる。ガラス
球壁の全部を形成する代わりに、図２（ｃ）に示された
工程ではガラス球のかなりの部分（特に上半部）のみを
成形してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるハロゲン電球を示す概略図。

【図２】種々の工程で製造される図１のハロゲン電球の
製造方法について説明するための概略図。

【図３】種々の工程で製造される図１のハロゲン電球の
製造方法について説明するための概略図。

【符号の説明】

１ ガラス球 ２ 楕円形表面 ３ 第１の端部 ４ 丸形頭部 ５ ポンプ管除去部 ６ 第２の端部 ７ 挟搾部 ８ アンカ ９ 発光体 １０ リード線 １１ 接触ピン １２ 干渉フィルタ膜 １９ ガラスチップ ２０ ガラス球管 ２１ ガスバーナ ２１´ ガス火炎 ２２ ローラ ２３ 収縮部 ２４ 管片 ２５ 線条 ２６ 第１の端部 ２７ 楕円型 ２８ 第２の端部 ２９ ポンプ管連結部 ２９´ 膨出部 ３０ 小管 ３１ 熱応力 ３２ ポンプ管 ３５ 型挟搾ジョー ３５´ 挟搾面 ３６ 形出し面 ３９ ドーム

フロントページの続き (72)発明者 ロルフ キーゼル ドイツ連邦共和国 73431 アーレン ヘ ーゲルシユトラーセ 49／４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス球及び発光体を有し、ガラス球
   （１）は唯一の挟搾部（７）によって密封されかつその
   挟搾部（７）とは反対側にほぼ丸形頭部（４）の外形を
   有し、２本のリード線（１０）を含みガラス球内に配置
   された発光体（９）に結合されたアンカ（８）が挟搾部
   （７）を通って気密に案内されているハロゲン電球の製
   造方法において、 ａ）ガラス球管（２０）及びポンプ管（３２）ならびに
   アンカ（８）を準備する作業工程、 ｂ）ガラス球管（２０）の第１の端部（２６）を閉鎖
   し、ガラス球管の閉鎖された第１の端部を丸くして丸形
   頭部（２６）を形成する作業工程、 ｃ）輪郭がガラス球の将来の外形を予め与えかつ膨出部
   （２９´）を含む型（２７）内へガラス球管（２０）を
   導入し、ガラス球管のまだ開口している第２の端部（２
   ８）を通して不活性ガスを吹込むことによってガラス球
   の外形を形成し、型（２７）内に完全に没入した第１の
   端部には膨出部（２９´）の領域に中央ドーム（３９）
   を備えたポンプ管連結部（２９）が一体成形される作業
   工程、 ｄ）ガラス球管（２０）を型から取出し、次にガラス球
   管の第２の端部（２８）に残っているガラス球管突出部
   を切り離し、ガラス球管の第１の端部にあるポンプ管連
   結部の中央ドーム（３９）を切り離し、それにより開口
   した小管（３０）を残す作業工程、 ｅ）ポンプ管（３２）を開口している小管（３０）に接
   合する作業工程、 ｆ）アンカ（８）をガラス球管の開口している第２の端
   部（２８）内に導入する作業工程、 ｇ）型挟搾ジョー（３５）は挟搾部を形成する挟搾面
   （３５´）の他に挟搾部（７）に続くガラス球領域を成
   形する形出し面（３６）を有しており、この型挟搾ジョ
   ー（３５）が挟搾部を形成することによって第２の端部
   （２８）を閉鎖する作業工程、 ｈ）ガラス球（１）をポンプ管（３２）によって排気し
   封入する作業工程、 ｉ）ガラス球（１）をホンプ管（３２）から溶断し、そ
   れによりポンプ管除去部（５）を形成する作業工程 を有することを特徴とするハロゲン電球の製造方法。
2. 【請求項２】 作業工程ｂ）において閉鎖はガラス球管
   の第１の端部の加熱及び収縮によって行われることを特
   徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 作業工程ｂ）において収縮後に残りの管
   がゆっくり引き抜かれ、それによりガラスチップ（１
   ９）が残され、次に丸形頭部（２６）を形成する際その
   ガラスチップによって壁が厚くされることを特徴とする
   請求項５記載の方法。