专利名称：无电极放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在无电极放电灯中将灯泡安装到耦合器构件上的技术。
技术背景传统的无电极放电灯不设有电极(该电极通常在发光灯管内部形成)， 因此与普通的、诸如荧光灯的放电灯相比，无电极放电灯可避免由于电极的 损坏而造成的照明故障。因此，与普通的荧光灯或类似的灯相比，无电极放 电灯具有更长的寿命。例如日本特表平11—508404号申请中所示的，这种公知的无电极放电 灯的实例为在灯泡内充入放电气体，并对该放电气体施加高频电磁场以便激 发灯泡中的放电气体，从而发光。这种无电极放电灯包括作为发光体的灯部件以及安装到该灯部件上的 耦合器构件。该灯部件具有容纳有放电气体的灯泡；以及灯座，该灯座固 定和保持该灯泡，并且该灯座安装到耦合器构件。形成电感线圈的耦合器构 件具有线圈和导热体，以用于产生电磁场能；以及安装到灯座上的连接构 件。灯座和耦合器构件的连接构件均由合成树脂形成，因而允许灯部件连接 到耦合器构件以及从耦合器构件分离，从而可防止在两者彼此连接的状态 下，灯部件容易从耦合器构件脱离的问题。在这种无电极放电灯中，灯座和耦合器构件的连接构件均由合成树脂形 成，因此具有这样的风险，即，如果长时间使用这种无电极放电灯，会因合 成树脂的老化而使强度降低。因此，通常认为在该无电极放电灯中，灯部件 不能够可靠地安装到灯座，并且耦合器构件也不能够可靠地安装到灯座。发明内容本发明的目的是解决上述现有技术中存在的问题，为此提出一种无电极 放电灯，该无电极放电灯可防止由于树脂材料的老化而引起的强度下降的问题，使得即使该无电极放电灯长时间使用，其中的灯部件和耦合器构件仍能 够可靠地安装到灯座上。根据本发明，上述目的可通过如下的无电极放电灯来实现，该无电极放 电灯包括灯泡，其具有放电容器，该放电容器的内部容纳有放电气体；灯 座，其用于固定和支撑灯泡；以及耦合器构件，其经由灯座可分离地安装到 灯泡，并且该耦合器构件用于激发灯泡；其中该灯座包括用于固定该灯泡的 放电容器的金属架，以及用于覆盖该金属架的树脂罩。根据这种结构，灯座包括金属架和用于覆盖该金属架的树脂罩，其中该 金属架固定灯泡的放电容器。因此，这种构造与传统的树脂材料的灯座构造 相比，其材料很少会老化，从而能够长时间可靠地将灯泡固定到灯座。此外， 树脂罩具有灯泡连接导向件的功能，因而在将灯泡连接到耦合器构件时能够 保护灯泡的气体出口管。
图1是根据本发明实施例的无电极放电灯的外观图；图2是无电极放电灯的侧视截面图；图3是无电极放电灯的分解状态图；图4是无电极放电灯的灯泡和灯座的斜视图；图5是从下方观看时的无电极放电灯的灯泡和灯座的斜视图；图6是无电极放电灯的灯座罩和灯座架的分解斜视图；图7是该无电极放电灯的该灯座罩和该灯座架的分解斜视图；图8是无电极放电灯的耦合器构件的斜视图；图9是无电极放电灯的灯泡、灯座和耦合器构件的分解斜视图；图10是无电极放电灯的止挡件和止挡件罩的结构视图；图11是该无电极放电灯的该止挡件罩的结构视图；图12是示出了止挡件和止挡件罩连接到该无电极放电灯的状态下的示 意图；以及图13是无电极放电灯的示意图，其中示出了所连接的止挡件和止挡件 罩将要连接到无电极放电灯的灯泡和灯座的连接体上的情形。
具体实施方式
以下将参照附图描述体现本发明的实施例。图l示出了无电极放电灯的整体外观，图2示出了无电极放电灯的侧视截面图，而图3示出了无电极放 电灯的分解状态。该无电极放电灯1包括灯部件，其具有近似呈球形的灯 泡2和用于固定及支撑灯泡2的灯座3;以及耦合器构件4，其用于产生高 频电磁场，以激发容纳在灯泡2内的放电气体，其中灯泡2经由灯座3可分 离地安装到耦合器构件4。灯泡2具有灯泡外管21 (放电容器)，近似呈 筒形的腔24，其设置在灯泡外管21的中部，并且在该腔24中设有中空部 25，该中空部25具有近似圆形的横截面；以及气体出口管22，其设置在腔 24的中空部25。灯泡外管21由例如硬质玻璃形成。在灯泡外管21的颈部 21a的外表面上形成有灯泡槽23 (槽)。灯泡外管21的内表面21c上涂覆有 荧光物质。灯泡外管21的内部21b中的空气经由气体出口管22排出。从而 将放电气体例如汞蒸汽充入灯泡外管21的内部21b。如图2所示，灯座3包括灯座罩31和灯座架32的连接体，该灯座罩31 (树脂罩)由树脂(例如合成树脂)形成，该灯座架32 (金属架)由金属(例 如铝)通过压模成型而形成，其中将两者连接为使得灯座罩31覆盖灯座架 32。灯座罩31具有用于沿灯泡2的轴向连接耦合器构件4的筒形部316。该 筒形部316包括具有导向功能的耦合器构件连接导向件313，用以在将耦 合器构件4连接到灯泡2时保护气体出口管22;以及具有导向功能的灯泡连 接导向件315，用以在将灯泡2连接到耦合器构件4时保护气体出口管22。 灯座架32具有耦合器构件安装部320 (灯座部)，其设置在灯座架32的 底部；以及灯泡固定柱，其设置为竖立于耦合器构件安装部320上，以用于 固定灯泡外管21。将耦合器构件安装部320 (灯座部)安装到耦合器构件4。 稍后将描述灯座罩31和灯座架32的细节。如图3中所示，耦合器构件4具有筒形铁芯45，电感线圈44缠绕在 该筒形铁芯的外围；柱状筒体46，其由例如铝形成，用于扩散铁芯45的温 度而产生的热量，并使铁心45安装并连接到该柱状筒体的上端部；中空部 43，其形成在筒体46的内部，以用于容纳气体出口管22;管灯电缆41，用 于向电感线圈44提供高频电源；以及灯座安装部42，其形成于筒体46的下 端部，待安装到灯座架32。铁芯45、电感线圈44和筒体46均具有近似呈圆形的截面，且它们的外径设置为近似相等，并略微小于灯泡2的腔24的内径。这使得能够将耦合器构件4连接到腔24。灯座安装部42安装到灯座 架32的耦合器构件安装部320。稍后将描述灯座安装部42的细节。当向耦合器构件4的管灯电缆41供以高频电源时，电感线圈44产生高 频磁场。因此，灯泡外管21的内部21b中充有的放电气体通过所产生的高 频磁场的能量激发而放电并发出紫外光。所发出的紫外光通过涂覆在灯泡外 管21的内表面21c上的荧光物质而转化为可见光。下面，将参照图4和图5描述无电极放电灯1的灯泡2和灯座3的连接。 图4和图5均示出了灯泡2与灯座3连接的状态下的外观。在该连接体中， 灯座罩31覆盖灯座架32，以便容纳灯座架32。灯泡外管21的颈部21a连 接到灯座罩31的上部。因此，灯泡外管21并不直接接触由金属制成的灯座 架32，并且灯座罩31由树脂形成从而具有弹性，因此灯座罩31能够减小对 灯泡2的冲击。这使得能够降低灯泡2损坏的可能性。此外，灯座罩31在其上部形成有多个灯泡固定柱罩311(树脂罩的柱部)， 以用于覆盖灯座架32的灯泡柱部。各灯泡固定柱罩311内均形成有止挡件 安装孔312 (孔)，在该孔中穿设并安装后述的止挡件，通过将该止挡件安 装到灯泡2的灯泡槽23内来固定灯泡2。在灯座架32的底部外围上沿圆周等间距地形成有多个(这里为三个) 待安装到耦合器构件4的各灯座安装部42的耦合器构件固定凸起321和耦 合器构件固定槽322。此外，在该底部外围的中心附近形成开口部324。灯 座罩31的耦合器构件连接导向件313安装到开口部324内，而气体出口管 22的一端定位在耦合器构件连接导向件的中心附近。此外，同样地，环绕该 开口部324等间距地形成多个螺纹孔323，以用于插入螺钉(未图示)，从 而连接灯座架32和灯座罩31。下面，将参照图6和图7描述无电极放电灯1的灯座罩31和灯座架32 的结构。图6和图7均示出灯座罩31和灯座架32的外观。灯座架32的中 心附近形成有圆形开口部324。同样地，环绕该开口部324等间距地形成有 待连接到灯座罩31的多个螺纹孔323和用以固定灯泡外管21的多个灯泡固 定柱325。如前所述，灯座架32由金属形成。因此，在灯泡2中，灯泡外管 21通过由金属制成的灯泡固定柱325固定，因此灯泡固定柱325的强度难以因材料的老化而下降。因此灯泡2和灯座3能够长时间可靠地安装，同时能够降低因灯泡2的脱落而造成的灯泡2损坏的可能性。灯座架32的各灯泡固定柱325的端部均设有止挡件安装孔326 (孔)， 后述的止挡件将插入并安装到该孔中，以固定灯泡2。在灯座架32的底部的 外周上设有U形的耦合器构件固定凸起321及耦合器构件固定槽322，两者 均安装到耦合器构件4的灯座安装部42。灯座罩31的外围侧表面上等间距地形成有多个(这里为三个)灯泡固 定柱罩311。每个灯泡固定柱罩311内均形成有止挡件安装孔312 (孔)， 后述的止挡件穿过该孔。该灯座罩的内部设有耦合器构件连接导向件313， 其具有用于沿灯泡2的轴向连接耦合器构件4的通孔317;以及灯泡连接导 向件315，其同样具有通孔318，并具有导向功能，以便在将灯泡2连接到 耦合器构件4时保护气体出口管22。此外，环绕耦合器构件连接导向件313 形成有螺纹孔314，该螺纹孔中插入及安装有螺钉，以用于连接到灯座架。 在灯座架32由灯座罩31覆盖的状态下，设在灯座罩31上的螺纹孔314恰 置于设在灯座架32上的螺纹孔323的上方，而灯泡固定柱罩311覆盖灯泡 固定柱325。形成在灯座架32中的止挡件安装孔326和形成在灯座罩31中 的止挡件安装孔312沿着面对灯泡槽23并垂直于灯泡2的轴向的方向上设 置。下面，将参照图8描述无电极放电灯1的耦合器构件4。图8示出了耦 合器构件4的外观。耦合器4具有如上所述的各个构件41一46，以及待安装 到灯座架32上的灯座安装部42。每一灯座安装部42均具有灯座固定弹簧 47和灯座固定凸起48。灯座固定弹簧47和灯座固定凸起48设置在筒体46 的下端部，并均由诸如铝的金属形成。当通过转动耦合器构件4而将其安装 到灯座架32上时，灯座固定弹簧47安装到耦合器构件固定槽322，而灯座 同定凸起48安装到耦合器构件固定凸起321。此外，如前所述，所有的灯座 固定弹簧47、灯座固定凸起48、耦合器构件固定凸起321以及耦合器构件 固定槽322均由金属形成。因此，这些安装部的强度难以因材料的老化而下 降，从而使耦合器构件4和灯座3能够长时间可靠地彼此安装。下面参考图2—图9描述根据本实施例的无电极放电灯的组装。图9示 出了灯泡2、灯座3和耦合器构件4的外观。首先，灯座架32上覆盖灯座罩31，其中各组螺纹孔314、 323通过螺钉(未图示)而固定，以便将灯座架 32与灯座罩31连接。随后，围绕着灯泡2的颈部21a的灯泡槽23涂覆有树 脂，例如硅树脂制成的粘合剂，并允许灯泡2穿过灯座罩3的灯泡连接导向 件315的孔318，并插入和结合到灯座罩31。由此，将灯泡2固定到灯座罩 31。此外，将如下文所述的止挡件5和止挡件罩6连接到灯座罩，从而完成 无电极放电灯l的灯部件的安装。因此，能够防止灯泡2脱落，并降低灯泡 2损坏的可能性。此外，由于允许灯泡2穿过灯泡连接导向件315的孔318 以便连接到灯座罩3，因此能够降低气体出口管22损坏的可能性。接下来，在如图4和图5中所示的将灯泡2安装到灯座3的状态下，将 耦合器构件4安装到灯座3。耦合器构件4可穿过灯座罩31的耦合器构件连 接导向件313的孔317，并连接到灯泡2的腔24内，并进一步旋转耦合器构 件4以便将其安装到灯座3。这里，被旋转的灯座固定弹簧47可啮合从而被 安装到耦合器固定槽322，而同样地，灯座固定凸起48也可啮合从而被安装 到耦合器固定凸起321。由此完成无电极放电灯1的安装。此外，这里气体 出口管22容置在耦合器构件4的中空部43内。耦合器连接导向件313作为 导向件将耦合器构件4连接到灯泡2，以便能够将气体出口管22可靠地容置 在耦合器构件4的中空部43内。以下将参考图10和图11描述用于无电极放电灯1的止挡件(金属件) 和止挡件罩(树脂罩)。每一止挡件5均由金属，例如不锈钢制成，并大致 呈U形，其中的一端具有垂直弯曲的L形部53，另一端则具有宽度较大的 大宽度部54。止挡件5的端部52为U形弯曲部。止挡件5的上部形成有钩 部51，该钩部的一端从止挡件5向上凸起，该钩部的另一端固定到止挡件5。 另一方面，每一止挡件罩6的上部具有向上延伸的凸起部63以及延伸到端 部的凸起部61。止挡件罩6的下部形成有半圆形凸起部62。止挡件罩6的 上端和下端之间形成有肋部64。止挡件罩6例如由合成树脂形成，并具有弹 性。下面，将参考图12和图13描述上述的止挡件5和止挡件罩6连接到无 电极放电灯1的状态。止挡件5和止挡件罩6分别沿垂直于灯泡2的轴向的 方向插入及连接。止挡件5首先穿过灯座罩31的止挡件安装孔312a，并安 装到形成在灯座架32的灯泡固定柱325中的止挡件安装孔326内，并进一步安装到灯座罩31的止挡件安装孔312b内。这里，止挡件5的端部52安 装到灯泡槽23内，而止挡件5的钩部51被灯泡固定柱325钩住。这使得能 够将灯泡2可靠固定到灯座3上，以便降低灯泡2由于脱落而损坏的可能性。在安装止挡件5之后，止挡件罩6安装到灯座罩31的止挡件安装孔312a 中。这里，止挡件安装孔312a的端部以及灯泡固定柱325的止挡件安装孔 326的端部利用弹性钩住止挡件罩6的半圆形凸起部62，而凸起部61沿灯 座罩31的内表面移动，并且上部的凸起部63连接到形成在灯座罩31的内 表面的凹进部。这里，止挡件罩6的肋部64与止挡件5的L形部53和大宽 度部54按压接触。由此覆盖了灯座罩31的止挡件安装孔312。这样避免了 工人直接接触金属止挡件5。因而，工人能够安全地操作该无电极放电灯l。下面将描述根据本实施例的无电极放电灯的测试结果。通过将灯座3和 耦合构件4连接到灯泡2而制备该无电极放电灯1，其中的该灯泡2的灯泡 外管的球体直径为180mm，该灯泡外管的重量为380g，该灯泡外管的高度 为260mm，并且承受加速度为10G的振动。结果，该无电极放电灯1不会 中断地正常发光，各组成部件可靠地彼此安装。此外，从实验结果可发现， 本发明对于下述情况仍然是有效的，即，灯泡外管21的重量超过200g，或 在灯泡2和灯座3之间具有高瞬间连接部(high-moment joint portion)。应当注意的是，根据本发明的无电极放电灯并不局限于上述实施例所示 出的结构，并且在本发明的范围内能够根据需要进行各种不背离本发明精神 的修改。例如，灯座罩31和止挡件罩6可由白色树脂形成，以便增加光线 反射，由此增加无电极放电灯1的光提取率。另外，上述实施例中示出了分别形成在圆周上的三个灯泡固定柱325、 三个灯泡固定柱罩311以及三个止挡件安装孔312、 326，但本发明并不限于 此，而是可使用合适数目的构件。本申请基于日本第2005 — 246854号专利申请，因此通过参考上述专利 申请的说明书和附图，将其内容结合到本发明中。通过参照附图以优选实施例的形式已经对本发明进行了充分地描述，但 对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，可对本发明进行各种变型和 修改。因此，这种改变和修改并不脱离本发明的范围，而是应当被理解为包 含在本发明的范围之内。
权利要求
1. 一种无电极放电灯，包括灯泡，其具有放电容器，该放电容器的内部容纳有放电气体；灯座，其用于固定和支撑该灯泡；以及耦合器构件，其经由该灯座可分离地安装到该灯泡，并且该耦合器构件用于激发该灯泡，其中该灯座包括金属架，用于固定该灯泡的放电容器；以及树脂罩，用于覆盖该金属架。
2. 根据权利要求l所述的无电极放电灯，其中该金属架具有灯座部， 其安装到该耦合器构件；以及多个柱部，其设置为竖立于该灯座部上，用于 固定该灯泡的放电容器。
3. 根据权利要求2所述的无电极放电灯，其中该放电容器具有槽，该 槽形成在靠近该放电容器安装到该灯座的位置，其中，该金属架的柱部和该树脂罩的与该金属架的柱部对应地形成的柱 部分别具有孔，所述孔形成在面对该灯泡的槽的位置，并沿垂直于该灯泡的 轴向的方向延伸。其中，将用于防止该灯泡脱落的金属件安装到该孔中，该金属件的一端 安装到该灯泡的槽中。
4. 根据权利要求3所述的无电极放电灯，其中，用于覆盖安装到该孔 中的该金属件的树脂件从外侧安装到该孔中。
5. 根据权利要求1—4中任一项所述的无电极放电灯，其中在该灯泡的 放电容器的中部附近具有气体出口管，其中，该树脂罩具有筒形部，该筒形部用于沿该灯泡的轴向连接该耦合 器构件，以及其中，该筒形部具有灯泡连接导向件，该灯泡连接导向件用于在将该灯 泡连接到该耦合器构件时保护该气体出口管。
6. 根据权利要求1—5中任一项所述的无电极放电灯，其中围绕该灯泡 的槽涂覆有粘合剂，以将该灯泡粘合到面对该槽的该树脂罩上。
全文摘要
一种无电极放电灯，其通过避免因树脂材料老化而造成的强度下降，使得即使该无电极放电灯长时间使用，仍能够使灯部件和耦合器部件可靠地安装到灯座上。充有放电气体的灯泡(2)和可产生高频电磁场以激发灯泡(2)的耦合器部件(4)通过固定支持灯泡(2)的灯座(3)可分离地彼此安装，且灯泡(2)和灯座(3)形成灯部件。灯座(3)包括由诸如铝的金属形成的灯座架(32)以及由合成树脂形成的灯座罩(31)。灯座架(32)形成为使得其底部形成的耦合器部件安装部(320)安装到耦合器部件(4)，而垂直安装在耦合器部件安装部(320)上的灯泡固定柱(325)固定灯泡外管(21)。结果，灯部件的安装部件以及安装到灯座(3)上的耦个部件(4)与常规的安装到树脂灯座的无电极放电灯相比，其材料很少会老化。
文档编号H01J5/00GK101248504SQ20058005142
公开日2008年8月20日 申请日期2005年9月28日 优先权日2005年8月26日
发明者原田圭介, 宫先弘, 挂桥英典 申请人:松下电工株式会社;池田电机株式会社