專利名稱：電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電燈，包括一個(gè)半透明燈管，燈管中的一電元件，延伸到電元件上的供電導(dǎo)體和一個(gè)與燈管相連的燈頭。燈頭具有一個(gè)外殼部分和一個(gè)裝有電接觸件的基座部分，電接觸件具有一個(gè)表面，供電導(dǎo)體通過這個(gè)表面伸到外部，在這里，供電導(dǎo)體被焊到所說的表面上。
這樣的電燈可以從例如GB 444 958(1936-3-23)中得到。
按照GB 444 958的電燈具有一個(gè)燈頭，在它的基座部分上有一個(gè)接觸件，接觸件上有一個(gè)下凹部分，供電導(dǎo)體通過這一部分連到外部，供電導(dǎo)體用電阻焊點(diǎn)固定在下凹部分上。安置電燈的電燈座的接觸件與圍繞著下凹部分的燈頭的接觸件相接觸，這就導(dǎo)致了在將燈頭安置在燈座上時(shí)，易碎的焊連接不適應(yīng)其機(jī)械負(fù)荷。
已知的電燈具有許多缺點(diǎn)，電燈不得不具有一個(gè)非常規(guī)的燈頭，這是由于在其基座部分的非常規(guī)的接觸件?；糠值慕佑|件十分大。事實(shí)上，接觸件極可能與體積大的電極和焊接電極相接觸。另外，它還必須包括一個(gè)下凹部分。然而，在應(yīng)用中的常規(guī)燈頭上，其接觸件只有2.5mm的直徑，例如，E5燈頭。另外，應(yīng)用中的常規(guī)的燈頭的基座部分具有兩個(gè)接觸件，例如，B22d燈頭。在這種情況下，沒有余地來安置兩個(gè)大直徑的接觸件，由于這些元件在焊接時(shí)彼此是線性接觸的，在供電導(dǎo)體和接觸件之間制作良好的電阻焊點(diǎn)是很困難的。焊接電流在一條直線流過，其結(jié)果可能得沿著導(dǎo)線不出現(xiàn)高的電流密度，也就不能獲得良好的接觸。
美國專利2 892 923(1959-6-30)中披露了一種電燈，其中將供電導(dǎo)體焊到基座部分的接觸端上。供電導(dǎo)體通過接觸端被連接。在形成焊點(diǎn)連接時(shí)，第一電極與接觸端本身實(shí)現(xiàn)電接觸，與所說的接觸端相距一定距離的第二電極與供電導(dǎo)體的自由端相接觸。在供電導(dǎo)體連接到接觸端的區(qū)域與第三電極之間形成放電電弧，將供電導(dǎo)體焊到接觸端上。通過使接觸端和導(dǎo)線上的適當(dāng)材料局部熔化，實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)連接。由于必須在距焊點(diǎn)一定距離的地方與電極實(shí)現(xiàn)接觸，這種固定的方式不適合于基座部分上的接觸件，例如，常規(guī)的愛迪生型或斯旺型燈頭。
美國專利3 897 124(1975-7-29)也披露了一種電燈，它具有一個(gè)焊接到基座部分接觸件上的供電導(dǎo)體。然而，它的燈頭具有非常規(guī)的類型。在它的基座部分上接觸件有一個(gè)在其圓周上連續(xù)上升的邊緣。接觸件的中心有一個(gè)圓形的向外突起的沿。在接觸件與通過接觸件的開孔連到外部的供電導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)連接時(shí)，中空的第一電極被安置在接觸件之上，以使其與上升的邊緣相接觸。在第一電極中間的第二電極與接觸件之間產(chǎn)生放電電弧。這就引起一個(gè)向外突出的沿，以便熔化，并且與供電導(dǎo)體相接觸，供電導(dǎo)體本身也熔化。由于熔融材料的流動(dòng)形成了焊點(diǎn)連接，焊點(diǎn)由接觸件的和供電導(dǎo)體的適當(dāng)材料組成。
焊點(diǎn)連接處相對(duì)于上升邊緣是下凹的，它必須與電燈裝配的接觸件相接觸。于是，上升的邊緣使得焊點(diǎn)連接處不與電燈座的接觸件相接觸。焊點(diǎn)連接處有一個(gè)粗糙的表面，并且在沒有上升邊緣的情況下，它會(huì)與燈座的接觸元件相接觸，結(jié)果，它將與所說的元件之間具有一個(gè)不確定的小接觸面。作為這種連接方式的變型，在所述專利說明書中描述了接觸件的焊接電極的相同組態(tài)，其中，第二電極為可消耗電極，于是通過將接觸件的適當(dāng)材料和供電導(dǎo)體的適當(dāng)材料以及可消耗的電極的材料相混合，實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)連接。這種借助于可消耗電極的變化并沒有在說明書中被推薦。
這個(gè)已知的電燈具有的缺點(diǎn)是燈頭具有一個(gè)非常規(guī)的形狀，這就意味著只能在接觸件的邊緣與燈座相接觸，并且燈頭需要一個(gè)相當(dāng)大的接觸件，特別，在為了與第一電極實(shí)現(xiàn)良好電接觸而形成焊點(diǎn)連接時(shí)，燈頭必須被接觸。另一個(gè)缺點(diǎn)是，放電電弧的能量可以損壞燈頭的基座部分。例如基座部分可能損壞，或者它的材料可能被分解。其危險(xiǎn)是，由于放電電弧的熱作用，使供電導(dǎo)體在燈頭內(nèi)熔化，并且使其與焊點(diǎn)連接處失去接觸。如果供電導(dǎo)體作為保險(xiǎn)絲，則危險(xiǎn)性更大，在完成的電燈內(nèi)，保險(xiǎn)絲會(huì)被由于通過電燈的離去過量高電流產(chǎn)生的熱量所熔化。
歐洲專利說明書EP 0 057 006 A2(1982-8-4)中公開了一種H4汽車燈，其中，借助于一個(gè)電極與接觸件上的開孔的向外突起邊緣之間引起的放電電弧，將供電導(dǎo)體以相同的方式固定在燈頭的基座部分的接觸件上，供電導(dǎo)體通過接觸件上的開孔連接到外部。在H4車燈的燈頭內(nèi)，接觸件由直角彎曲的帶條組成，它延伸到與燈頭的基座部分相距一定距離的地方。在這些接觸件中有許多余地與較大電極相接觸，以使得在第二電極上產(chǎn)生電弧來形成接觸件的適當(dāng)材料的熔化與供電導(dǎo)體的適當(dāng)材料的熔化的焊點(diǎn)連接。然而，在形成這個(gè)連接時(shí)，燈頭基座部分的材料會(huì)出現(xiàn)一個(gè)相當(dāng)高的熱負(fù)載。
幾份專利說明書，特別是US-2 708 702(1955-5-17)、US-2 809 279(1957-10-8)和US-4 458 136(1984-7-3)中描述了借助于在供電導(dǎo)體的自由端與電極之間產(chǎn)生放電電弧，然后供電導(dǎo)體該自由端熔化和所說的導(dǎo)體自身熔化，在該導(dǎo)體與燈頭之間形成連接，從而將供電導(dǎo)體連接到燈頭的外殼部分的方法步驟。燈頭的外殼為較大電極提供了許多余地。當(dāng)將燈頭與燈管壓緊時(shí)，燈頭的外殼部分與供電導(dǎo)體相接觸，供電導(dǎo)體接通到燈頭與燈管之間的外部，一旦與燈頭相接觸，則冷卻的燈頭就使得熔融部分固化。
正如上述引證的文章中所出現(xiàn)的，為了避免用焊料將供電導(dǎo)體固定在燈頭基座部分的接觸件上，幾十年來已經(jīng)提出過一些嘗試。用焊料固定基座部分上的接觸件的缺點(diǎn)是在裝配電燈時(shí)焊料有出現(xiàn)冷流的危險(xiǎn)。結(jié)果，在裝配電燈時(shí)可能出現(xiàn)高的接觸電阻和過量的熱擴(kuò)展。很大的缺點(diǎn)是形成焊料連接的過程很長。不僅是加熱所需的時(shí)間很長，而且冷卻焊料使其固化所需的時(shí)間也很長。在這個(gè)冷卻周期中，為了避免焊料逸出，電燈必須要保持靜止。另一個(gè)很大的缺點(diǎn)是必須用焊劑使焊料流動(dòng)，從而使其粘接。焊料的殘余物有可能在多個(gè)或一個(gè)接觸件與燈頭外殼之間形成漏電通道，結(jié)果發(fā)生短路現(xiàn)象。
本發(fā)明的目的是提供一種開頭段落所描述的電燈，它具有一個(gè)燈頭，這個(gè)燈頭可以是很簡單的結(jié)構(gòu)，例如，常規(guī)形狀的，并且供電導(dǎo)體與所說的燈頭的接觸件之間有一個(gè)簡單的焊點(diǎn)連接。
按照本發(fā)明，上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的通過分別使用包含重量為0到10%金屬添加劑的主要為銅、鎳、銅/鎳，鉻/鎳/鐵或鋁的固化焊滴，將供電導(dǎo)體固定在表面上。
按照本發(fā)明的電燈的燈頭可以是常規(guī)的愛迪生型燈頭或常規(guī)的斯旺型燈頭，它具有一個(gè)常規(guī)的平板，該平板作為接觸件被固定在燈頭的基座部分上。平板可由常規(guī)材料組成，例如黃銅或鎳板黃銅。
焊點(diǎn)連接是通過分別提供并附著熔化的金屬滴形成的。因此接觸件或者燈頭的另一部分都不必與工具接觸。
焊滴(例如鋁、銅、鎳、銅/鎳70/30，鉻/鎳/鐵 20/10/70)可以從一種被稱之為焊條的絲狀物上得到。這種絲條狀物大多包含有雜質(zhì)和其他添加物，它會(huì)影響例如金屬的晶格結(jié)構(gòu)。焊滴可以有，例如，一定成份的金屬添加物，例如銀、錫、鋁、鐵、鈮或錳，在需要增加銅焊滴的濕潤能力時(shí)，添加少量的銀(例如，0.8%或1.2%重量比)和/或百分之幾的錫(例如，5～8%重量比)可以獲得出色的結(jié)果。另外一種金屬添加物為例如，7.5～9.5%重量比的鋁，0.1-0.6%重量比的鈮，0.5-1.5%重量比的錳。
當(dāng)燈頭與接觸件和供電導(dǎo)體的溫度很低，例如在室溫下，或者當(dāng)燈頭很熱，例如在約為160℃時(shí)，能夠發(fā)生焊滴附著。如果用熱固粘合劑將燈頭連接在燈管上，則在粘合劑固化時(shí)或者在固化剛剛完成時(shí)燈頭具有這樣的溫度。
一般來說，焊滴在接觸件上有一個(gè)基本上是圓的邊緣。
如果在熱的溫度條件下，燈頭相當(dāng)熱，焊滴具有相當(dāng)高的熱容量時(shí)，形成焊點(diǎn)連接，則附著的焊滴進(jìn)一步向外流，于是，它比在相對(duì)冷的條件下形成的附著要平一些。在這種情況下，焊滴向外流到一個(gè)較小的程度，它具有一個(gè)類似于半球形的自由表面。就尺寸和形狀而言，焊點(diǎn)連接具有很好的重復(fù)性。
焊點(diǎn)連接基本上完全由作為焊滴的附著材料組成。接觸件和供電導(dǎo)體只是在粘附時(shí)與焊滴接觸的小區(qū)域內(nèi)被淺淺地熔化了一層薄膜。在幾個(gè)毫秒內(nèi)焊滴被固化，這使得在焊滴接觸的區(qū)域和供電導(dǎo)體及接觸件互相接觸的熔化膜區(qū)域之外，基本上不發(fā)生金屬的混熔。同樣，如果說供電導(dǎo)體和焊滴主要成分由相同的材料構(gòu)成，那么，雜質(zhì)或添加劑性質(zhì)上的微小區(qū)別能夠有可能性來區(qū)別兩種材料。另外，由于供電導(dǎo)體的接觸件都只是熔化了一層很淺的薄層，在這個(gè)薄層下，它們有自己的晶格結(jié)構(gòu)，固化的焊滴也有自己的晶格結(jié)構(gòu)。從這些結(jié)構(gòu)可以清楚地區(qū)別出焊滴的接觸件的和固化焊滴的斷面。在拉絲的工藝過程中形成的纖維狀結(jié)構(gòu)的供電導(dǎo)體在短暫發(fā)熱的焊滴中發(fā)生了變化，而同樣在焊滴之外的一個(gè)相當(dāng)尺寸的區(qū)域中發(fā)生再結(jié)晶。在一個(gè)已知的、通過對(duì)供電導(dǎo)體產(chǎn)生電弧，并且引起所說的導(dǎo)體熔化而形成的焊點(diǎn)連接中，所說的導(dǎo)體的熱負(fù)載相當(dāng)高，所說的導(dǎo)體在很長的距離上形成再結(jié)晶。
固化的焊滴具有一個(gè)平滑的表面，它十分適合于以其自由表面與燈座的接觸件進(jìn)行接觸。尤其在常規(guī)燈的條件下，焊滴不會(huì)顯示出冷流，但是也因?yàn)榫托螤詈统叽缍裕傅尉哂惺趾玫闹貜?fù)性，所以，如果焊點(diǎn)連接處突出在接觸件表面之上，使整個(gè)燈的長度限于很小的范圍內(nèi)。結(jié)果，根本不需要對(duì)于接觸件的下凹部分施加焊滴。另一方面，焊滴可以突出在接觸件的整個(gè)表面之上。這就使本發(fā)明的電燈有可能具有一個(gè)帶有常規(guī)平板接觸件的常規(guī)燈頭。
通過使熔化的金屬滴落到要被連接的物體之上而可能實(shí)現(xiàn)的焊接被稱之為電弧噴射，一般來說，它已在US-2 982 845(1961-5-2)中被描述。在這種情況下，在容器內(nèi)有一個(gè)電極，在容器的底部開孔，并且通過 或 /氫氣體。在所說的電極和所說的容器的窄小部分之間產(chǎn)生放電電弧，焊條穿過放電電弧，然后，焊條熔化形成焊滴。這一過程是在氣體流動(dòng)和焊滴落到要被焊接的物體之上時(shí)進(jìn)行的。焊絲不僅能被放電電弧加熱，而且使部分弧流流過它而被加熱。
在一個(gè)類似的方法中，在燈頭不必與工具接觸和燈頭或它的部分也不必經(jīng)受高溫的前提下，將焊接材料附著在接觸件和供電導(dǎo)體上，因?yàn)楦邷乜赡軙?huì)損壞燈頭的基座部分，或者會(huì)引起作為供電導(dǎo)體的保險(xiǎn)絲熔化。雖然焊滴至少是處于焊接材料的熔化溫度，但是焊滴具有一個(gè)有限的體積，從而熱容量有限。
同樣重要的是，在焊滴附著時(shí)，在供電導(dǎo)體或接觸件上不會(huì)產(chǎn)生電弧，這是因?yàn)?，?dāng)這種電弧產(chǎn)生時(shí)，電弧電流就會(huì)流過電燈的電元件(燈絲)，會(huì)使其損壞。
當(dāng)然，對(duì)于本發(fā)明來說，實(shí)施例采用什么類型的電燈并不是重要的。電燈可以是放電電燈或者是白熾燈。元件(在白熾燈的情況下是燈絲)被安置在內(nèi)管內(nèi)的燈管中。在鹵素白熾燈內(nèi)，如果有內(nèi)管，則內(nèi)管中就填充了鹵族元素。如果電元件為處在可電離氣體中的一對(duì)電極，則通常是要有內(nèi)管的。燈管的一部分可被涂成反射鏡。另外，燈管也可以與一反射器相連，該反射器部分地圍繞著燈管。
按照本發(fā)明的電燈的實(shí)施例在附圖中示出。在附圖中

圖1為放電燈的側(cè)視圖，圖2為圖1中的燈頭的基座部分的視圖，圖3為白熾燈的側(cè)視圖，圖4為圖3中的燈頭的基座部分的視圖，
圖5示出圖3和圖4中的燈頭的一部分的放大剖面圖。
圖1中所示的電燈具有一個(gè)半透明的燈管1，在燈管中安置了電元件2，即一對(duì)電極。在圖中，這對(duì)電極被內(nèi)管3所包圍，內(nèi)管內(nèi)充入可電離的氣體，例如氖/氬和鈉蒸氣。供電導(dǎo)體4、5延伸到電元件2上。燈頭6具有一個(gè)外殼7和一個(gè)基座部分8，它們支撐著電接觸件9，燈頭被連到燈管1上。電接觸件9具有一個(gè)表面，供電導(dǎo)體4、5通過該表面分別通到外部。并且所說的供電導(dǎo)體被焊到接觸件9的表面上。
在圖中，燈頭6的基座部分8具有兩個(gè)接觸件9(見圖2)，每一個(gè)接觸件都有一個(gè)平的卵形黃銅板。所以的燈頭6是一個(gè)常規(guī)的燈頭，它具有B-22裝配和兩常規(guī)的接觸件9。所示出的供電導(dǎo)體4、5在接觸件9的區(qū)域由銅組成。
在圖1和圖2中，通過分別提供包含重量比為0至10%的金屬添加物的銅、鎳、銅/鎳、鉻/鎳/鐵或鋁的固化焊滴10，將供電導(dǎo)體4、5分別固定在相應(yīng)的接觸件9的表面上。在所示的放電燈中，固化焊滴10由鎳組成。焊滴10與相應(yīng)的接觸件9相接觸時(shí)基本上具有一個(gè)圓的邊緣，焊滴具有一個(gè)半球形的自由表面。
在圖3和圖4中，與圖1、圖2相應(yīng)的部分的參考標(biāo)號(hào)都分別比圖1、圖2中的標(biāo)號(hào)高20。
所示電燈的電元件22是一個(gè)燈絲，而燈頭26為一常規(guī)的E27型燈頭，它用一個(gè)平的黃銅板29在基座部分28上作為接觸件。焊滴30可由下列成份組成含有0到10%重量比的金屬添加物的銅、鎳、銅/鎳、鉻/鎳/鐵或者鋁，例如包含有重量比為0.8%銀的銅，焊滴具有一個(gè)扁平的形狀和與接觸件29相接觸的基本上圓的接觸面。在所說的接觸面上，接觸件被熔化一薄層，并與焊滴30相熔。同樣，本身可作為保險(xiǎn)絲的由重量比分別為53.5%的銅、45%的鎳、0.5%的鐵和1%的錳組成的供電導(dǎo)體25的一層薄層也被熔化，并且與焊滴相熔。借助于電弧焊接，將供電導(dǎo)體24固定到燈頭26的外殼27上的32處。這個(gè)連接體也是保險(xiǎn)絲(例如具有與供電導(dǎo)體25相同的組份)，在焊接的地方被熔化。從燈頭26的邊緣上通到外部的供電導(dǎo)體24也被熔化，直到熔化物與燈頭26相接觸并與其相溶為止。所以，在熔化處固化的焊滴31主要由供電導(dǎo)體24的材料組成。燈頭26的外殼27由，例如鋁、黃銅、鎳板黃銅及其類似物組成。燈泡泡上有一部分反射鏡涂層32，它使得所示電燈適合于用來作交通燈。
權(quán)利要求
1.一種電燈，包括一個(gè)半透明燈管，一個(gè)在燈管中的電元件，延伸到電元件的供電導(dǎo)體，與燈管相連并具有外殼和基座部分的燈頭，其基座部分支撐著電接觸件，該電接觸件具有一個(gè)表面，供電導(dǎo)體通過這個(gè)表面連到外部，所說的供電導(dǎo)體被焊到所說的表面上，其特征在于，通過分別使用包含有重量比為0到10%的金屬添加物的主要成份為銅、鎳、銅/鎳，鉻/鎳/鐵或者鋁的固化焊滴，將供電導(dǎo)體固定在表面上。
2.按照權(quán)利要求1的電燈，其特征在于，金屬添加物是從以下材料中選出銀、錫、鋁、鐵、鈮或錳。
全文摘要
一種電燈，包括在基座部分(8)上具有接觸件(9)的燈頭(6)，和通過所說的接觸件通到外部的供電導(dǎo)體(4、5)。通過分別使用包含有重量比為1-10％的金屬添加物的主要成份為銅、鎳、銅/鎳，鉻/鎳/鐵或者鋁的固化焊滴，將供電導(dǎo)體焊到所說的接觸件上。
文檔編號(hào)H01J5/62GK1048629SQ90103289
公開日1991年1月16日 申請(qǐng)日期1990年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月4日
發(fā)明者威廉馬斯·杰拉達(dá)斯·艾沙斯, 杰拉達(dá)斯·安東尼厄斯·瑪麗亞·威廉斯, 約瑟夫·約翰尼斯·科尼利斯·比倫斯 申請(qǐng)人:菲利浦光燈制造公司