荧光灯、照明设备、以及荧光灯的制造方法

专利名称：荧光灯、照明设备、以及荧光灯的制造方法
技术领域：
本发明涉及荧光灯、照明设备，以及荧光灯的制造方法。
背景技术：
—类常规的灯具有下列结构由具有扩口形(flare-shaped)管座的玻璃管组成的灯泡，所述管座具有电极和焊接到玻璃管端部的排气管(已完成其作为排气管功能的排气管被称为细管)；以及装配到灯泡端部上并且经由一对引线与电极电连接的基座。应该注意，基座具有基座管脚(Pin)，该基座管脚在平行于灯泡(玻璃管)的管轴线的方向上延伸，并且排气管也在平行于灯泡的管轴线的方向上延伸。 在用作排气管之后被密封并且被熔焊闭合(tip off)的细管从一个假想平面向外突出，该假想平面包含着灯泡端部的外周向边缘。提供基座以覆盖突出部分，并且另外地，基座管脚沿着与细管相同的方向而延伸。因为这种结构，包括基座管脚的整个基座的厚度等增加，导致尤其是所谓的直管荧光灯的总体长度增加。 发光的照明设备(例如灯作为光源)在其两侧必然具有将要与灯的基座相连接的灯座，并且因此，基座、以及围绕着基座的灯的部分变大，也未能提供照明设备的新颖设计。
同时，已开发出了一种特定类型的灯泡。根据这些灯泡的结构，使用了各自具有仅一个电极的盘状管座、而不是各自均具有一个电极以及一个排气管的扩口形管座，并且该管座附接到玻璃管的端部，并且排气管设在玻璃管的周向壁上。换言之，此类灯包括灯泡和基座，该灯泡的细管在一端被密封并且在另一端被焊接到玻璃管的周向壁的预定部分，该基座以一种覆盖着细管的方式而附接到灯泡。 根据具有上述结构的灯，排气管或细管布置成在垂直于灯泡的周向壁的方向上延
伸，也就是说，排气管或细管布置成使得其轴线在垂直于灯泡轴线的方向上延伸。因此，设
在灯泡端部处的基座在灯泡轴线方向上的厚度仅需要足以储存引线的厚度即可，所述引线
从灯泡的端部表面延伸出。因而，基座的厚度与常规的灯相比可有所减小，所述常规的灯的
细管在管轴线方向上从灯泡的端部表面突出，由此使灯具有较短的总体长度。 然而，在上述灯中，当可以减少覆盖着灯泡端部表面的每个基座的部分时，覆盖着
灯泡外周向表面的基座部分的厚度变厚以覆盖沿着垂直于灯泡轴线的方向突出的细管。

发明内容
本发明的目的在于提供一种允许减小覆盖着灯泡外周向表面的基座部分的厚度
的灯， 一种照明设备以及所述灯的制造方法。 为了实现所述目的，属于本发明的荧光灯是一种包括灯泡和基座的灯，所述灯泡包括圆筒形管状本体和细管，所述细管的一端被密封并且另一端被焊接到所述圆筒形管状本体的周向壁；所述基座以覆盖所述细管的方式附接到所述灯泡，其中焊接所述细管的位置处的所述周向壁的焊接部分相对于环绕部分的外表面是凹陷的，所述环绕部分是所述周向壁的一部分并且围绕着所述焊接部分。 根据具有上述结构的荧光灯，周向壁与细管焊接在一起的位置处的部分相对于环绕部分的外表面是凹陷的，所述环绕部分是周向壁的一部分并且围绕着焊接部分。因此，细管从灯泡的周向壁的外周向表面开始的伸出即突出相对于未焊接细管的位置处的灯泡的周向壁部分的外表面较小。因而，可减少覆盖着细管并且被附接到灯泡周向壁(外周向表面)的基座部分的厚度。 所述焊接部分相对于所述环绕部分的外表面凹陷8mm或更少。 所述灯泡可包括其中的电极，支撑所述电极的一对引线，引线各自包括延伸部分，
所述延伸部分从所述灯泡的端部表面延伸出并且沿着所述端部表面和所述周向壁的外表
面布置，所述端部表面靠近所述电极，并且所述基座覆盖所述弓I线的每个延伸部分。 所述圆筒形管状本体可包括在其中央处具有开口的端壁，所述开口由盘状管座阻
塞，所述盘状管座保持每个所述引线的预定部分，所述灯泡的端部表面由所述管座的外表
面以及所述管座周围的端壁的外表面组成，并且所述管座的内表面定位成在其管轴线方向
上比包含着所述灯泡的对应边缘的假想平面更靠近所述灯泡的中央。 所述细管被焊接到的位置，不同于作为所述细管的中心轴线的延伸的假想线与所述电极交叉的位置。 而且，为了实现所述目的，属于本发明的照明设备是一种作为光源的灯，所述灯为技术方案1的灯。 另外，为了实现所述目的，属于本发明的荧光灯的制造方法是一种灯的制造方法，所述灯包括由细管组成的灯泡，所述细管是在将排气管的一端焊接到管状本体的周向壁之后、通过密封所述排气管的另一端而形成，所述制造方法包括将所述排气管的一端焊接到所述周向壁的预定部分的焊接步骤；以及当排气管和周向壁焊接到一起的位置处的焊接部分以及焊接部分的环绕部分处于软化状态时，沿大致垂直于所述管状本体的管轴线的方向使焊接部分和环绕部分凹陷的凹陷步骤，从而使得所述焊接部分和所述环绕部分相对于所述周向壁的除了所述焊接部分和所述环绕部分的外周向表面是凹陷的。 应该注意，"沿大致垂直于所述管状本体的管轴线的方向使焊接部分和环绕部分凹陷"包括沿大致垂直于所述管状本体的管轴线的方向使焊接部分和环绕部分凹陷的情况，在朝着焊接部分的方向上使管状本体凹陷的情况，以及使(a)焊接部分与环绕部分和(b)管状本体都凹陷从而使它们更靠近彼此的情况。


通过下面与示出了本发明具体实施方式
的附图相结合进行的描述，本发明的这些以及其他目的、优点和特征将变得显而易见。在附图中 图1是属于本发明实施方式的灯的结构的立体图，灯的端部以放大的比例示出；
图2是灯的端部结构的示意性纵向截面 图3示出了沿图1中的Y方向观察时的灯；
图4示出了包括灯的照明设备； 图5A至5C是工艺过程图，各自示出了灯的制造过程； 图6A至6D是工艺过程图，各自示出了灯的制造过程； 图7A至7C是工艺过程图，各自示出了附接排气管的过程； 图8A至8C是工艺过程图，各自示出了附接排气管的过程；以及 图9是属于改型的灯的端部的示意性纵向截面图。
具体实施例方式
下文参照附图使用一个实施方式描述了实施本发明的最佳模式。应当注意，下文描述的实施方式仅仅是用于清楚地解说本发明的结构以及从那里获得的效果和优点的示例，除了其区别特征以外，本发明不限于该实施方式。
〈实施方式〉 下面参照附图描述属于该实施方式的荧光灯(下文中简称为"灯")和照明设备的结构。
1.灯的结构 图1是属于该实施方式的灯1的结构的立体图，灯1的端部以放大的比例示出。
图2是灯1的端部结构的示意性纵向截面图，且图3示出了沿图1中的Y方向观察时的灯1。 如图1和2中所示，灯1包括细长的圆筒形灯泡10和附接到该灯泡10端部的基座30。灯泡10具有设在其中的电极22，并且每个基座30的基座管脚31与电极22之一电连接。应当注意，该灯泡换言之是弧光灯管。
(1)灯泡 灯泡IO包括玻璃管11(相当于本发明的"管体")、细管13、荧光层14(见图2)、和管座安装件19。玻璃管11具有圆筒形周向壁lla和设在圆筒形壁lla各自端部处的端
壁lib ;细管13设在玻璃管11的周向壁lla上；荧光层14形成在玻璃管11的内表面；并
且管座安装件19分别附接到玻璃管11的端壁llb。 开口 llc存在于玻璃管11的每个端壁lib中央处。在开口 11c被管座安装件19的管座20阻塞之后(将在随后加以描述)，作为放电材料的汞(Hg)和作为稀有气体的氩(Ar)气等经由圆筒形排气管(未示出)填充进玻璃管11。 在填充了上述气体等之后，通过使用公知技术而熔焊闭合(密封)所述排气管，并且灯泡10的内部变为放电空间15。应该注意在本发明中，通过熔焊闭合而得以密封的排气管称为"细管"。 如上所述，当通过使用管座安装件19来阻塞玻璃管11的端壁lib大致中央处的开口 11c、并将汞等封装到其中而制备成灯泡10时，玻璃管11的周向壁lla变成灯泡10a的周向壁10a，并且同样地，玻璃管11的端壁lib和管座20变成灯泡10的端壁10b。
如图2所示，与设置在放电空间15中的电极22(其为随后描述的灯丝线圈(filament coil))相比，细管13定位成在其轴向上更靠近玻璃管11的中央。也就是说，细管13焊接到细管13的中心轴线不与电极22交叉的位置。 换言之，细管13与包含着灯泡10端部的对应边缘的假想平面Pl之间的距离比电极22 (灯丝线圈的线圈轴线)与假想平面PI之间的距离长。 如图2所示，设有细管13的灯泡10的周向壁10a被设置为以下列方式凹陷细管 13与灯泡10的周向壁10a焊接在一起的位置处的焊接部分10c、以及围绕着焊接部分10c 的环绕部分，是朝向灯泡10的管轴线而凹陷的；从这些凹陷部分开始，细管13在垂直于灯 泡10的管轴线的方向上远离所述管轴线而突出；并且，突出细管的顶端位于比不设有细管 13的灯泡10的周向壁10a的外表面更远离的外部。 应该注意，"灯泡的边缘"是在沿灯泡轴线(管轴线)方向观察灯泡端部表面时 所述灯泡的端部表面的最外部轮廓线，并且在沿着与灯泡轴线方向垂直的方向观察灯泡时 "灯泡的边缘"不是直线的情况下(即，当"灯泡的边缘"在灯泡轴线方向上不平时)，通过 使其不平的部分平均化而获得的直线是"灯泡的边缘"。 应该注意在密封之后，突出细管的顶端可被进一步推压到位于不设有细管13的 周向壁10a的外表面的内部(朝向放电空间15侧)。这允许基座30的基座主体32(将在 随后加以描述)甚至更细。 此处，描述了凹陷量(图2中的"L")等。 在优选实施方式中，灯泡10的外径DO是25. 5 (mm)，灯泡的厚度是0. 8 (mm)，凹陷 量L是5 (mm)。细管13是长度6 (mm)，外径4. 9 (mm)，内径3. 6 (mm)的圆筒。灯泡10的周向 表面的凹陷部分(当从灯泡10的外侧观察时)基本上为直径10 (mm)的圆形形状。
细管13关于不设有细管13的周向表面从灯泡10的周向壁10a突出的量为1 (mm)。
凹陷量L是焊接所述细管13处的焊接部分10c的外周向表面与不焊接所述细管 13的位置处的周向壁10a的外周向表面之间的最大距离。换言之，凹陷量L是位于最靠近 灯泡10管轴线的凹陷部分的外表面与不焊接所述细管13的位置处的灯泡10的周向壁10a 的外周向表面(外表面)之间的距离。 对于形成在灯泡10的内表面上的荧光层14，使用了由红色发光(YA:Eu"、绿色 发光(LaP04:Ce， Tb)和蓝色发光(BaMgA1^0^Eu， Mn)组成的普通的三波长荧光体(three band fluorescent)。 如图2和6D所示，每个管座安装件19由管座20、穿过管座20的一对引线23、以 及被所述一对引线23支撑着的电极22所组成。 每个电极22由线圈形状的灯丝线圈构成并且悬置在所述一对引线23之间，灯丝 线圈的端部由所述一对引线23的端部支撑。 每个管座20是所谓的微型管座(button stem)(在下文中此管座称为"微型管 座")20，微型管座20由玻璃制成并且是盘状的。电极22在所述一对引线23与微型管座 20彼此紧密地附接(气密地)的状态下固定到微型管座20，并且所述一对引线23沿微型 管座20的厚度方向插入微型管座20中。应该注意，电极22是所谓的热阴极类型并且具有 由至少一圈制成的线圈部分。 端壁lib的每个开口 llc是圆形形状。如图2和3所示，微型管座20的外径D2 大于玻璃管11的端壁lib的开口 lie的直径Dl。微型管座20以如下方式焊接至玻璃管 11的端壁llb:微型管座20的面向电极22的表面(下文中称为"内表面")的部分与端壁 10b的围绕着开口 lie的部分相互重叠。 此处，在微型管座20焊接到玻璃管11的情况下，灯泡10的每个端部表面由微型管座20的外表面以及玻璃管11的端壁lib的部分构成，所述端壁的部分围绕着被焊接的 微型管座20(即，玻璃管11的端壁lib中的没有与微型管座20重叠的部分)。
换言之，灯泡10的端部表面是沿灯泡10的管轴线方向观察灯泡10时灯泡10的 可见部分(图3)，并且灯泡10的端壁10b由微型管座20、微型管座20与玻璃管11的端壁 lib重叠的部分、以及微型管座20周围的玻璃管11的端壁lib的部分(该部分构成灯泡 10的端部表面，并且是玻璃管11的端壁lib不与微型管座20重叠的部分)构成。应该注 意，玻璃管11的端壁11b和微型管座20在它们彼此重叠的位置处被焊接在一起，从而形成 圆环形焊接部分。 此处，在灯泡10的端部表面中，例如，玻璃管11的端壁lib的与微型管座20焊接 的部分、以及围绕着焊接部分的部分是朝灯泡10内侧而凹陷的，并如图2中所示，与包含着 灯泡10对应边缘的假想平面P l(等同于灯泡10的端部表面)相比，微型管座20的内表 面定位成更靠近灯泡10的内侧。 换言之，玻璃管11的端壁llb及其开口 11c是凹陷的，微型管座20存在于端壁 llb的凹陷部分(开口 llc的环绕部分)处，并且微型管座20的外表面与包含着灯泡10端 部的外边缘的假想平面P1大致齐平。 此处，用一个具体示例来描述灯泡10及其他的结构。假设灯泡10 (玻璃管)的外 径D0是25.5(mm)，端壁lib的开口的直径Dl是9. 8 (mm)，并且微型管座20的外径D2是 12. 5 (mm)。 为了确保灯1的光通量，荧光层14a不仅形成在玻璃管11的内表面上，而且还形 成在微型管座20的面向放电空间15且在位置上对应于开口 llc的表面(即暴露于放电空 间15的部分)上。 如图1至3所示，尤其如图1中以放大图示出的，所述一对引线23从灯泡10的端 部表面(更准确地说是从微型管座的外表面)延伸并与基座30的基座管脚31电连接。
如图1至3所示，所述一对引线23在刚从微型管座20引出之后便马上弯折，沿灯 泡10的端壁以及靠近端部表面的周向壁lla的外周向表面而布置，并与基座30的基座管 脚31相连接。
(3)基座 每个基座30包括基座主体32和基座管脚31 。基座主体32通过使用粘合剂(例 如硅树脂)而固定到灯泡10的端部之一，并且基座管脚31设置在基座主体32上并与支撑 着电极22的引线23相连接。应该注意，虽然基座30的内部填充有粘合剂，但是图中省略 示出以便提供引线的布线、端部表面等的清晰视图。 如图1和3所示，基座30设置为覆盖着微型管座20并且设置成使得灯泡10的端 部表面被暴露出来。此处，"暴露出来"意指当基座由半透明材料制成时灯泡10的端部表面 的外观是可见的。进一步地，换言之，端部表面的部分没有被基座30覆盖(灯泡的外周大 于基座30的外周)。 如图1至3所示，基座主体32是依照灯泡10的端部的形状的L形，并且基座主体 32包括第一基座部分32a和第二基座部分32b。第一基座部分32a覆盖着灯泡10的端壁 10b的外表面部分，而第二基座部分32b覆盖着靠近灯泡10端壁10b的周向壁10a的外周 向表面部分。利用该结构，能够在基座30与灯泡10之间获得较大的粘合面积，从而使基座30能够牢固地固定到灯泡10。 此外，因为焊接部分10c向灯泡10的管轴线凹陷，所述焊接部分10c是灯泡10的 周向壁10a的一部分并与细管13焊接，将灯泡10与基座30粘结起来的粘合剂填充由凹陷 形成的空间。因此，有所增大的粘合面积和粘结部分的凹凸形状(起到锚固作用)改善了 粘结强度。 基座主体32即第一基座部分32a和第二基座部分32b，其内部是中空的并且在它 们固定到灯泡10的端部处是开口的。因此，在固定到灯泡10的端部的状态下，基座30在 其中储存引线23，引线23从微型管座20引出并且沿灯泡10的端壁10b的外表面以及灯泡 10的周向壁10a的外表面而布置。 同时，荧光层14a形成在每个微型管座20的内表面上，并且优选的是，基座主体32 由半透明材料(例如，PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)或PC(聚碳酸脂))制成，以便将经荧 光层14a变换的光线尽可能多地引出到所述灯泡10的外部。 如图1至3所示，基座管脚31竖直地定位成沿着与灯泡10的管轴线垂直交叉的 方向(图1中的Z方向)延伸，并且使得引线23相应地插入基座管脚31中。也就是说，根 据该实施方式的灯l，基座管脚31不是沿灯泡10的管轴线方向从灯泡10的端部表面向外 延伸，相反地，其竖直地布置成沿着与管轴线垂直的方向(径向方向)从灯泡10的周向壁 11a向外延伸。 应该注意，在图1、图2和图3中以放大比例示出的端部相对端处的灯泡10的另 一个端部的结构，与附接到此端部的基座的结构是相同的(未示出)。还应该注意，细管13 附接到灯泡10的仅一个端部。然而，细管可附接到灯泡的两端。在这种情况下，便利了灯 泡10内部的排气，由此减少了排气所必需的时间。 根据上述灯l，焊接所述细管13的位置处的焊接部分10c朝着灯泡10的管轴线而 凹陷。因此，在细管13(排气管)具有常规长度的情况下，细管13从灯泡10的周向壁10a 的外周向表面突出的量被焊接部分的凹陷量变得更小。因而，基座30的第二基座部分30b 的厚度可被减小。 而且，在灯1中，基座30固定到灯泡10，并且其基座管脚31布置在灯泡10的周向 壁10a上，并且所述一对引线23从微型管座20引出并沿着灯泡10的包括微型管座20的 外表面布置。因而，基座30的第一基座部分30a的厚度可被减小。 如上所述，该实施方式的灯1可减小(或消除)细管13从灯泡10的周向壁10a 的外周向表面的突出、以及微型管座20从灯泡10的端壁10b的外表面的突出，由此减小了 基座30的覆盖着灯泡10端部的部分的厚度。因而，灯1作为整体提供了新颖的设计。
2.照明设备 下面参照图4描述一种照明设备，该照明设备具有属于该实施方式的作为结构部 件的灯l。 图4示出了设置有灯1的照明设备，并且以放大比例示出了介于两个相邻灯之间 的部分。 如图4所示，作为示例，照明设备40具有两个灯l，并且灯1被串联设置。在照明 设备40中，设备主体42上设置有四个灯座43，灯1的基座管脚31插入每个灯座43中。因 此，所述的四个灯座43沿Y轴方向而串联设置。
并且，根据该实施方式的照明设备40，在两个灯1的基座管脚31分别插入设备主 体42的灯座43中的情况下，两个灯1被串联设置。设备主体42具有反射面，所述反射面 将从灯1向设备主体42发出的光反射到预定方向(例如，朝着存在灯的方向)。
如上所述，在灯1中，基座30的第二基座部分30b的厚度可被减小。因此，在灯泡 10与设备主体42之间可得到较小的间隙(图4中的"H")，并且提供具有新颖设计的照明 设备40。 并且，由于在沿灯1的管轴线方向就尺寸而言基座30(第一基座部分30a)的厚度 可被减小，因此与所具有的基座沿其纵向位于其端部处的常规灯相比，在两个灯的纵向(Y 轴方向)上所述两个灯1之间的间隙W可被縮短(将在"3.灯和照明设备的优越性"中加 以描述)。 应该指出的是，在该实施方式中设备主体42嵌入在天花板41中。然而，设备主体 42也可以固定到天花板、或可以是点亮一个灯的照明设备。
3.灯和照明设备的优越性 如图2所示，该实施方式的灯1具有下述结构其中，焊接所述细管13的位置处的 灯泡10周向壁10a的焊接部分10c朝灯泡10的管轴线凹陷。因此，细管13从灯泡10的 周向壁10a的外表面的突出有所减小。 由此，固定到灯泡10端部的基座30仅需要足以将所述一对引线23储存在其中的 空间即可，并且因此第二基座部分30b的厚度可制得比较薄。因而，当灯1被用作光源用于 照明时(包括线性照明)，灯1和设备主体42之间的间隙(在图中是"H")可被减小，结果 减小了照明设备40的厚度(在垂直于灯1的管轴线方向上就尺寸而言)。
另外，如图2所示，因为灯泡10的端部表面与包含着灯泡10外边缘的假想平面Pl 大致齐平，覆盖着灯泡10端壁10b的第一基座部分30a需要足以将所述一对引线23储存 在其中的空间，并且因此，第一基座部分30a的厚度可制得比较薄。因而，当灯1如图4所 示被用于线性照明时，两个灯之间的间隙(在图中是"W")变得较窄，从而使所述灯能够像 单个灯一样照明。 而且，由半透明材料制成的基座30不阻挡从灯泡IO发出的光，从而增加由照明设 备朝着外部放射的光线。 特别地，如果设备主体42的反射面如下构造，则在两个相邻灯l之间穿过的光量 可有所增大当灯1被用于线性照明时，来自灯1端部表面的光是经过第一基座部分30a向 相邻灯l放射的，并且进一步地，从灯泡10开始经过第二基座部分30b放射出的光被朝着 相邻的灯反射。 这减小了灯1沿其管轴线方向的中间部分的亮度与相邻的灯1的亮度之间的差 异，并进一步增强了所述多个灯从而使其像单个灯一样照明。
4.灯的制造方法
(1)概要 下面参照图5和6描述根据该实施方式的灯1的制造方法。应该指出的是，在下 文中，仅描述了灯1的制造方法的特征方面，而省略了与根据现有技术的灯的制造方法类 似的过程。 如图5A所示，制备了圆筒形的管状本体50。荧光层50a形成在管状本体50的内表面上。荧光层50a由上述荧光材料(Y203:Eu3+， LaP04:Ce， Tb， BaMgAl10017:Eu， Mn)制成。
接下来，如图5B所示，管状本体50的直径在其端部处(由箭头B标示)通过使用 成型辊92而被减小，同时管状本体50在其管轴线作为旋转轴线并且利用加热燃烧器91加 热其端部的情况下旋转。成型辊92的伸入量取决于管状本体50的减小直径和预定玻璃管 11的端壁lib的开口 11c的直径。 应该注意，成型辊92由辊加热燃烧器93加热以减小在管状本体50的被加热燃烧 器91加热的部分的温度与成型辊92的温度之间的温差。并且，管状本体50的开口分别由 上釉燃烧器(glazing burner) 94加热。 如图5C所示，直径被减小为预定直径以形成管状本体52，管状本体52具有位于其 每个端部附近的直径减小部分51。 接下来，管状本体52在直径减小部分51的底部处被切割。因而，如图6A所示，管 状本体52被分为各自具有开口的端部54、具有端部54的主体部分53、以及通过切割形成 的切端部分55。应该注意，作为切割端部的方法，使用磨石进行研磨切割、使用具有烈焰的 燃烧器进行冷切割等方式均可使用。 在图6A所示的过程中，由于端部54仍具有在切割过程中施加的热量，所述开口的 直径随着时间会因表面张力而减小(见图6B)。如图6B所示，经过了一段时间，形成了管状 本体56，所述管状本体56在每个端壁57处具有的开口的直径小于灯泡直径(见图2中的 llc)。 如图6B所示，在该过程结束时，管状本体56的每个端壁57沿管状本体56的管轴 线方向向外突出。 接下来，如图6C所示，排气管59被焊接到管状本体56。此焊接过程将随后加以 描述。微型管座20的周向边缘部分然后焊接到附接有排气管59的管状本体56上的开口 (llc)的环绕部分，从而利用微型管座20闭合所述开口 (llc)。 在焊接所述管座安装件19的过程中，如图6D所示，使得电极(灯丝线圈)所附接 到的每个微型管座20从管状本体56的外侧与管状本体56的端壁57 (其外表面)接触。此 处，每个电极通过位于管状本体56的相应的端壁57处的开口插入管状本体56的内部。
接下来，管状本体56的端壁57与微型管座20相互接触的位置处的部分、以及这 些部分周围的端壁57例如通过燃烧器加热，并且当玻璃被加热到可变形状态时，朝管状本 体56内部推动微型管座20。结果，端壁57便与微型管座20焊接到一起。应该指出的是， 微型管座20被推动，直到例如微型管座20的外表面分别与包含着管状本体56外边缘的假 想平面大致齐平。 最后，当管座安装件19焊接到管状本体56时，管状本体56的内部是真空的(排 出了管状本体56中的空气等)。此后，通过使用细管59将汞、稀有气体等封装在管状本体 56中，并且细管59被密封(通过"熔焊闭合方法")。结果，制成了其中具有放电空间15的 灯泡IO，并且将基座30固定到灯泡10的端部便完成了灯1。
(2)焊接细管 下面参照图7A至7C和8A至8C描述排气管59的焊接。应该注意的是，图7A至 7C和8A至8C用其纵向截面图描述管状本体56。 细管59的焊接通过焊接过程和凹陷过程进行。在焊接过程中，排气管59焊接到管状本体56 ;并且，在凹陷过程中，排气管59被朝着管状本体56的管轴线推动，从而使得在排气管59和管状本体56焊接在一起的位置处的焊接部分、以及管状本体56的周向壁的焊接部分的环绕部分与作为周向壁的一部分并环绕着焊接部分的环绕部分的外表面相比是凹陷的。 在焊接过程中，如图7A所示，首先，管状本体56例如利用加热燃烧器95在细管59预定被焊接到的焊接预定位置56a处被加热。 当受热部分达到熔融状态时，如图7B所示，空气被吹入管状本体56的端壁57的开口 57a中，以在受热部分产生穿孔56b (所谓的"吹送并打开")。接下来，如图7C所示，排气管59的一端(将要被焊接到管状本体56的端)和管
状本体56的穿孔56b的环绕部分56c例如利用加热燃烧器96被加热。应该注意，加热燃烧器95加热局部范围，并且加热燃烧器96加热比加热燃烧器95
更宽的范围。 当排气管59和管状本体56的受热部分被加热到熔融状态时，如图8A所示，排气管59的一端被挤压抵靠着管状本体56的穿孔56b的环绕部分56c，从而将排气管59和环绕部分56c焊接到一起。 接下来，在凹陷过程中，如图8B所示，排气管59被推入管状本体56中，同时，在排气管59和管状本体56的周向壁焊接到一起的位置处的焊接部分以及周向壁的焊接部分的环绕部分处于焊接过程中的软化状态。 换言之，受热排气管59以如下方式被挤压抵靠着管状本体56 :排气管59的管轴线与管状本体56的管轴线56d垂直相交，并且排气管59的穿孔与管状本体56的穿孔56b相互一致(所谓的连通状态)。然后在此状态中，排气管59被推向管状本体56的管轴线56d。因而，排气管59和管状本体56的周向壁焊接到一起的位置处的焊接部分定位成更靠近管状本体56的管轴线，随后周向壁的焊接部分的环绕部分凹陷。 应该注意，当排气管59被推动时，排气管59和管状本体56的周向壁的焊接部分，以及周向壁的焊接部分的环绕部分处于软化状态。 因而，如图8C所示，管状本体56的排气管59的附接部分56e进入凹陷状态。
应该注意在排气管焊接过程中，如果荧光层50a形成在管状本体56的内表面上，则细管59可直接附接到管状本体56，或可替代地，细管59可在从附接所述细管59的位置处移除荧光层50a之后附接到管状本体56。直接将细管59附接到管状本体56提高了细管59的附接过程的效率。在从附接所述细管59的位置处移除荧光层50a之后将所述细管59附接到管状本体56提高了附接的可靠性，因为荧光材料不太可能被包含在附接位置处。
5.其它
(1)灯 根据上述实施方式，直线形的灯1被用作示例。然而，本发明可应用于圆环形灯。将本发明应用于圆环形灯容许在灯泡的一端与另一端之间存在较窄的间隙，并因此提供具有新颖设计的灯。再者，能够在灯管的端部彼此靠近的位置处实现较小的无光发射区域，从而使这些灯能够像无缝圆环一样照明。
(2)细管(排气管)的附接位置 根据该实施方式，细管13定位成在其轴线方向上比对应基座30的基座管脚31更靠近灯泡10的中央。然而，排气管可定位在基座管脚与灯泡外边缘之间。这种情况在下文 作为改型加以描述。 图9是属于改型的灯的端部的放大示意性纵向截面图。
灯101包括灯泡103和基座105。 正如该实施方式的情况，灯泡103包括具有周向壁107a和端壁107b的玻璃管 107 ;形成在玻璃管107内表面上的荧光层109 ;设置在玻璃管107的周向壁107a上的细管 111 ;以及附接到玻璃管107端壁107b的管座安装件113。 每个基座105包括基座主体115和基座管脚117，并且基座管脚117与从微型管座 121延伸出的引线123相连接。 开口 107c存在于玻璃管107的每个端壁107b中央处，并且开口环绕部分107d向 玻璃管107内部凹陷从而使得当沿着与灯泡103的管轴线垂直的方向观察灯泡103的端部 时，微型管座121的外表面定位成在其轴线上比包含着灯泡103端部外边缘的假想平面P2 更靠近灯泡103的中央。 如图9所示，在焊接所述细管111的位置处的灯泡103周向壁103a的焊接部分 103c向灯泡103的管轴线凹陷，并且定位在基座管脚117与玻璃管107外边缘之间。
细管111的附接位置位于在灯泡103的管轴线方向上朝着灯泡103中央而远离所 述假想平面P2的15 (mm)处。换言之，细管111的中心轴线与假想平面P2之间的距离为 15(mm)。 另外，灯丝线圈的线圈轴线平行于假想平面P2，并且灯丝线圈的线圈轴线位置位 于以类似方式远离假想平面P2的10 (mm)处。 当灯丝线圈的位置和细管的位置相互接近时，气体和汞在排气过程中当封装时可 能会接触到灯丝线圈。另外，当细管的附接位置比灯丝线圈的位置更靠近假想平面时，在 细管的焊接过程中在诸如密封端部表面(玻璃管的端壁)的不均匀厚度和扭曲等热历史 (heat history)的影响下，产率会下降。 由于上述原因，优选的是细管的附接位置远离假想平面P2的距离为10 (mm)或更 大。也就是说，灯丝线圈的线圈部分的直径、以及细管的直径在垂直于灯泡103的管轴线的 方向上加以观察时，需要被定位成不相互干涉并且需要远离假想平面P2的距离为10 (mm) 或更大。 (3)细管(排气管)的凹陷量 根据该实施方式，焊接所述细管端部的位置处的焊接部分的凹陷量是5(mm)。然 而，凹陷量只要是8(mm)及小于8(mm)都是可接受的。这是因为只要焊接部分甚至仅是轻 微凹陷的(大于Omm)，在使用具有相同长度的细管的情况下，可使得其顶端从灯泡的突出
量与当焊接部件一点也不凹陷的情况相比是更小的，由此减小基座的厚度。 应该注意，如果凹陷量大于8(mm)，灯泡的凹陷部分变得更细并容易由于冲击、或
颤动等而断裂，并且另外地，覆盖着凹陷部分的基座的宽度(在垂直于凹陷方向的方向上 的尺寸)增加。 另外，细管被推入灯泡的量即凹陷量优选地是2(mm)或更大，因为其在使得所述
细管凹陷时提供了良好作业性，并且凹陷量可被容易地加以管理。 (4)荧光材料
根据该实施方式，上述荧光材料被用作荧光层14的构成材料。然而，本发明不局 限于这些材料，并且所述构成材料可以适当地变为通常在形成灯时所使用的荧光材料。
(5)管座的位置 根据该实施方式，当沿着与灯泡10的管轴线垂直的方向观察灯泡10的一个端部 时，微型管座20的外表面与包含着该端部的外边缘的假想平面PI彼此大致齐平。然而，与 包含着灯泡103端部的外边缘的假想平面P2相比，微型管座121的外表面可定位成朝向灯 泡103内部(朝另一个端部)更进一步。
(6)管座的尺寸 上述实施方式没有提供关于设置在灯泡10端壁上的开口 (在焊接管座之前)与 微型管座20尺寸之间的关系的详细描述。然而，优选的是，微型管座的尺寸在开口尺寸的 1. 2至1. 5倍的范围内。如果微型管座尺寸小于开口尺寸的1. 2倍，则在焊接时微型管座很 可能由于熔融而收縮到小于开口尺寸的尺寸。另一方面，如果微型管座尺寸大于开口尺寸 的1. 5倍，则微型管座是不必要地大型的，从而导致成本增加。 应该指出的是，尽管从相对于开口尺寸的比率方面详述了微型管座直径与开口尺 寸之间的关系，但是管座与端壁的各个重叠部分优选地在l(mm)至2.5(mm)的范围内，包括 1 (mm)和2. 5 (mm)。 这是因为如果重叠部分小于l(mm)，很可能从重叠部分发生泄漏。此外，由于重叠 部分较小，很难确定微型管座的位置；并且因为微型管座在熔融状态时移动，作业性恶化。 如果重叠部分超过2. 5 (mm)，则不太可能发生从重叠部分的泄漏。然而，微型管座变得太大， 导致成本增加、或覆盖着微型管座的基座的尺寸增加。此外，由于重叠部分较大，重叠部分 的熔融需要较多时间，由此导致作业性变差。而且，如果荧光层不形成在重叠部分上，没有 荧光层的区域尺寸增加，并且光通量恶化。
(7)管座的厚度 上述实施方式没有提供关于灯泡10端壁10b的厚度(在焊接所述管座之前)与微 型管座20的厚度之间关系的详细描述。然而，优选的是，微型管座的厚度在开口厚度(玻 璃管的端壁的厚度)的0.8至3.0倍的范围内。当微型管座厚度在该范围内时，微型管座 的熔融进度和端壁的熔融进度在焊接期间相互匹配，因而提高了焊接部分的热强度和机械 强度。 具体而言，如果微型管座的厚度小于端壁厚度的0. 8倍，则微型管座的熔融速度 比端壁快，从而导致微型管座的尺寸小于端壁开口的尺寸。另一方面，如果微型管座的厚度 大于端壁厚度的3. 0倍，则端壁的熔融速度比微型管座快，从而导致开口的尺寸大于微型 管座的尺寸。 应该注意，如果微型管座的厚度小于l(mm)，则在引线插入微型管座的位置处会发 生泄漏。因此，优选的是，微型管座的厚度不小于l(mm)并且不大于开口厚度(玻璃管的端 壁的厚度)的3.0倍。 另外，如果在焊接之后灯泡端壁的厚度与微型管座的厚度构成上述比率，则会提 高焊接部分的热强度和机械强度，并且能够减少引线插入微型管座的位置处的泄漏。
尽管已经参照附图通过示例的方式全面描述了本发明，应该指出的是，各种变型 和改型对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，除非这些变型和改型偏离了本发明的范围，否则它们应该被解释为包括在本发明的范围内。
权利要求
一种灯，包括灯泡，其包括圆筒形管状本体和细管，所述细管的一端被密封并且另一端被焊接到所述圆筒形管状本体的周向壁；以及基座，其以覆盖所述细管的方式附接到所述灯泡，其中焊接所述细管的位置处的所述周向壁的焊接部分相对于环绕部分的外表面凹陷，所述环绕部分是所述周向壁的一部分并围绕着所述焊接部分。
2. 如权利要求l所述的灯，其中所述焊接部分相对于所述环绕部分的外表面凹陷8mm或更少。
3. 如权利要求l所述的灯，其中 所述灯泡包括其中的电极，支撑所述电极的一对引线，其各自包括延伸部分，所述延伸部分从所述灯泡的端部表 面延伸出并且沿着所述端部表面和所述周向壁的外表面布置，所述端部表面靠近所述电 极，以及所述基座覆盖所述弓I线的每个延伸部分。
4. 如权利要求3所述的灯，其中所述圆筒形管状本体包括在其中央处具有开口的端壁，所述开口由盘状管座阻塞，所述盘状管座保持着每个所述弓I线的预定部分，所述灯泡的端部表面由所述管座的外表面和所述管座周围的端壁的外表面组成，以及 所述管座的内表面定位成在其管轴线方向上比包含着所述灯泡的对应边缘的假想平面更靠近所述灯泡的中央。
5. 如权利要求l所述的灯，其中所述细管被焊接到的位置，不同于作为所述细管的中心轴线的延伸的假想线与所述电 极交叉的位置。
6. —种照明设备，包括作为光源的灯，所述灯是权利要求1所述的灯。
7. —种灯的制造方法，所述灯包括由细管组成的灯泡，所述细管是在将排气管的一 端焊接到管状本体的周向壁之后，通过密封所述排气管的另一端而形成，所述制造方法包 括将所述排气管的一端焊接到所述周向壁的预定部分的焊接步骤；以及 当排气管和周向壁焊接到一起的位置处的焊接部分以及所述焊接部分的环绕部分处 于软化状态时，沿大致垂直于所述管状本体的管轴线的方向使焊接部分和环绕部分凹陷的 凹陷步骤，从而使得所述焊接部分和所述环绕部分相对于所述周向壁的除了所述焊接部分 和所述环绕部分的外周向表面是凹陷的。
全文摘要
本发明涉及荧光灯、照明设备，以及荧光灯的制造方法。其中，本发明提供一种包括灯泡和基座的灯。灯泡包括周向壁、端壁、排气管和管座，所述管座各自具有与其附接的电极。细管焊接到周向壁，并且焊接部分向灯泡的内部凹陷。分别附接到灯泡端部的基座各自包括第一基座部分和第二基座部分，并且覆盖着与灯泡的细管和电极连接的一对引线。
文档编号H01J9/26GK101728216SQ200910207289
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月23日 优先权日2008年10月24日
发明者三贵政弘, 内田纪幸, 小松清, 长浜功幸, 饭田史朗 申请人:松下电器产业株式会社