JP2685404B2 - 管球製造機における排気ヘッド用の水銀充填装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蛍光灯用の管球を製造す
る管球製造機において管球内から空気を排気した後管球
内に所定量の水銀を注入するのに使用する排気ヘッド用
の水銀充填装置の改良に関しする。

【０００２】

【従来の技術】蛍光灯用の管球を製造する管球製造機に
おいて管球内から空気を排気した後管球内に所定量の水
銀を注入するために水銀充填装置が一般に使用されてい
る。このような充填装置の従来の装置としては、例え
ば、（１）実願昭５５−１６８３６１号（実開昭５７−
９２１２８号）の「水銀ヘッド」、（２）実願昭５６−
１９２２７１号（実開昭５８−９５５５６号）の「管球
製造用水銀充填装置」等がある。

【０００３】前記（１）の「水銀ヘッド」は、図６に示
されるように、水銀タンクａ内に上下動可能に配置され
た中空軸ｂの孔ｃ内にプランジャｄをその中空軸に関し
て相対的に移動可能に設け、中空軸に孔ｃと水銀タンク
ａ内とを連通する通孔ｅを設けて水銀タンク内の水銀を
孔ｃ内に導入し、まず中空軸ｂを下方に移動して中空軸
の下端に形成された細管ｆを管球の排気管ｐに挿入する
と共に中空軸の外周に形成された環状溝ｇをポートｈに
連通し、次にプランジャｄ押し下げて孔ｃ内の水銀を細
管ｆから排気管ｐ内に落下させると共にポートｈから環
状溝ｇ、ノズルｉを介して排気管内にアルゴンガスを注
入するようになっている。

【０００４】また、前記（２）の「管球製造用水銀充填
装置」は、図７に示されるように、水銀タンクｋ内に上
下動可能に設けられたプランジャｍの外周に水銀タンク
内の水銀を収容する凹部ｎを形成し、プランジャｍを上
に上げた状態で水銀タンク内の水銀を凹部ｎ内に収容し
てプランジャｍを押しさげて凹部ｎを室ｏ内に移動さ
せ、その凹部から水銀を室ｏ内に落下させると共に室内
にアルゴンガスを導入してその室と通じている管球の排
気管内に水銀を入れるようになっている。

【０００５】しかしながら、上記のいずれの場合も、水
銀が中空軸又はプランジャから自由落下するため、水銀
の粒が割れてアルゴンガスを注入しても水銀が通路の壁
面に付着して管球内に適量注入されない問題がある。ま
た上記いずれの場合も水銀を滴下させるプランジャが上
下方向の直線運動であるため、水銀の充填工程前に行わ
れる管球内の真空引きの際に管球から排気管を介して充
填装置の内部に引き込まれてプランジャに付着する粉末
状の蛍光材料がプランジャとそのプランジャを滑り可能
に支持しているブッシュとの間に入ってそれらの接触面
が摩耗し或いはプランジャが動かなくなる問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、管球製造機における排気ヘッド用の水銀充
填装置において、水銀の供給量を制御する制御部材を回
転運動させると共に水銀の自由落下を無くし、それによ
って制御部材の動作不良、摩耗によるシール不良及び水
銀の割れを防止して、常に適量の水銀が管球内に供給で
きるようにすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、管球製造機に
おける排気ヘッド用の水銀充填装置において、横方向に
伸びるロッド穴が形成されたヘッド本体と、前記ヘッド
本体上に配置された水銀タンクと、前記水銀タンク内に
配置されかつ上下に伸びる固定軸と、前記水銀タンク内
において該固定軸の回りに回動可能に配置された中空軸
と、前記ヘッド本体のロッド穴内に挿入されかつ水銀を
管球の排気管内に充填するノズル孔が形成されたプッシ
ュロッドと、を備え、前記水銀タンクの底壁には、前記
固定軸の下端を受ける軸穴と、軸穴と水銀タンク内とを
連通する水銀通路と、前記水銀通路と異なる位置で軸穴
に通じるガス通路とが形成され、前記固定軸の下端には
前記ガス通路と前記ノズル孔とを連通する通孔が形成さ
れ、前記中空軸は前記固定軸の外側で前記軸穴内に挿入
されるスリーブ部分を有し、前記スリーブ部分には水銀
通路及びガス通路と選択的に通じる計量孔が形成されて
構成されている。

【０００８】

【作用】上記構成の水銀充填装置において、中空軸のス
リーブ部分に形成された計量孔が水銀通路と通じている
とき、水銀タンク内の水銀は水銀通路を介して計量孔内
に所定量入る。中空軸が固定軸の回りで所定の角度回動
して計量孔がガス通路と整合されたとき、ガス通路内に
は不活性ガスが送られる。このため計量孔内の水銀はガ
スにより固定軸の通孔内に送られ、その通孔から更にプ
ッシュロッドのノズル孔を介して排気管内に充填され
る。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の水銀供給装置
を備えた管球製造機における排気ヘッド（以下単に排気
ヘッドと呼ぶ）の実施例について説明する。図１ないし
図３において本実施例の排気ヘッド１が示されている。
この排気ヘッド１は、上部に水銀タンク３が配設された
ヘッド本体２と、水銀タンク３内に配置された上下方向
に伸びる固定軸４と、水銀タンク内において固定軸４の
回りに回動可能に配置された中空軸５と、ヘッド本体内
で固定軸に直角に横方向に伸びるプッシュロッド６とを
備えている。

【００１０】ヘッド本体２の上部には水銀タンク３を設
置する切欠き状の取り付けシート部２１が形成されてい
る。ヘッド本体２には、更に、横方向（図１で左右方
向）に貫通するロッド穴２２が形成され、その前端（図
１で右端）には大径部２３がかつ後端（図１で左端）に
は大径部２４が形成されている。ヘッド本体２のロッド
穴２２の内周には取り付けシート２１のほぼ中央にラン
ド部２５が形成され、そのランド部には取り付けシート
２１の上面とロッド穴２２との間で伸びる通孔２６が形
成されている。ヘッド本体２には、更に、図３に示され
るように、ロッド穴２２と平行に排気通路２７及びガス
供給通路２８が形成されている。

【００１１】水銀タンク３は、ヘッド本体２の取り付け
シート部２１上に設置される基部すなわち底壁３０と、
その底壁から上方に伸びている円筒部３１とを有してい
る。底壁３０には円筒部３１の軸心とほぼ同じ位置で貫
通する軸孔３２と、一端が軸穴３２の軸心から外れた位
置でタンクの底面に開口しかつ他点が軸穴に開口する水
銀通路３３（図５）と、該水銀通路から軸穴の軸心を中
心とする円周方向に隔てられていて一端が軸穴３２に開
口しかつ他端が底壁３０の下面の凹部３４に開口するガ
ス通路３５とが形成されている。円筒部３１の上端には
半径方向に伸びるフランジ部３６が円筒部と一体に形成
され、そのフランジ部３６の中央には管状の軸受け部３
６ａがフランジ部３６と一体に形成されている。フラン
ジ部３６には複数の開口が軸受け部３６ａの回りで円周
方向に隔てて形成されている。フランジ部の上にはカバ
ー３７が配置され、そのカバー３７は円筒部３１の上端
外周に形成されたねじ３１ｂに螺合された固定リング３
８によって円筒部３１及びフランジ部３６に固定されて
いる。

【００１２】水銀タンク３内には同心の固定軸４及び中
空軸５が、中空軸内に固定軸を挿入した状態で配置され
ている。固定軸４の下端はタンク３の底壁３０の軸穴３
１内に入っている。固定軸の下端には、一端が固定軸４
の先端すなわち図１で下端に開口しかつ他端が軸穴３１
内における水銀通路３３の開口位置と同じ位置において
周囲に開口する通孔４１が形成されている。固定軸４の
上端はカバー３７に固定された支持板４５に取り付けら
れていてその支持板によって回転しないように保持され
ている。中空軸５の下端には固定軸４と軸穴３２内に挿
入される肉厚の薄いスリーブ部分５１が一体的に形成さ
れ、そのスリーブ部分５１にはタンクの底壁３０に形成
された水銀通路３３又はガス通路３５と固定軸４に形成
された通孔４１とを連通する計量孔５２が形成されてい
る。

【００１３】中空軸５にはスリーブ部分５１の付け根部
分にフランジ５３が一体的に形成されている。フランジ
５３の下面は水銀タンク３の底面と接触して水銀タンク
内の水銀が中空軸５と底壁３０との間から漏れるのを防
止している。フランジには水銀通路３３が水銀タンク内
に開口する半径方向位置（中空軸の回転軸線を中心とし
た半径方向位置）と同じ半径方向位置に上下に貫通する
孔５４が形成されている。中空軸５の上端にはレバー５
６が固定されている。レバー５６の端部には支持軸５７
が固定され、その支持軸５７にローラ５８が回転自在に
取り付けられている。このローラ５８が図示しない外部
の作動装置、例えばプッシュロッド又はレバーによって
動かされることによって、レバー５６は図３に示される
Ｘ位置とＹ位置との間で約９０°の範囲で回動される。
レバー５６がＸ位置にあるとき、中空軸のスリーブ部分
５１に形成された計量孔５２は水銀通路３３と連通しか
つフランジ５３に形成された孔５４は水銀通路３３をタ
ンク内部と連通させる。レバーがＹ位置にあるとき、計
量孔５２はガス通路３５及び固定軸４の通孔４１と連通
する。中空軸５の上端面と支持板４５との間にはスラス
ト軸受け４６が配置されていて、中空軸の浮き上がりを
防止している。

【００１４】プッシュロッド６には軸方向に伸びかつ先
端（図１で右端）に開口するノズル孔６１が形成されて
いる。ノズル孔６１は外周に向かって末広がりなってい
る開口部６２を介してロッド孔２２内のランド部２５に
形成された通孔２７と連通するようになっている。した
がって、ノズル孔６１は、固定軸の下端に開口する通孔
４１と開口部６２及び通孔２７を介して連通する。ガス
供給通路２８の一端は、図３に示されるようにタンク３
の底壁３０の凹部３４に面する位置でヘッド本体２の上
面に開口している。ガス供給通路２８は制御弁８ｂを介
して図示しないアルゴンガスの供給源に接続されてい
る。排気通路２７はヘッド本体２の先端（図１で右端）
近くですなわちランド部２５より先端側でロッド穴２２
と通じている。この排気通路２７も制御弁８ａを介して
図示しない真空源に接続されている。

【００１５】ヘッド本体２のロッド穴２２の先端側（図
１で右側）の大径部２３内には排気管シール装置７が取
り付けられている。この排気管シール装置７は、図１に
示されるように、ヘッド本体２のロッド穴２２の大径部
２３内に挿入されたゴム等のシール部材７１と、穴２３
の開口端に嵌合された案内板７２と、ヘッド本体２に７
４において螺合されて案内板７２を保持するカバー７３
とを有している。保持部材７１は図示のように横断面が
Ｕ形をしていて、中心部に蛍光灯等の管球の排気管Ｂを
受けるようになっている。案内板７２には排気管の挿入
を容易にするために円錐面７５が形成されている。ロッ
ド穴２２の後端の大径部２４内にはプッシュロッド６の
外周をシールするシール部材７６が設けられている。

【００１６】上記構成の排気ヘッド１において、管球Ｖ
の排気管Ｂは図１に示されるように排気管シール装置７
のシール部材７１内に挿入された状態で保持されてい
る。なお、排気ヘッド１は管球Ｖの両端に配置されてい
て管球の両側から管球内の排気及び水銀の注入を行う
が、どちらも全く同じ構造機能であるので、一方につい
て説明する。最初に、排気管Ｂの先端とプッシュロッド
６の先端（図１で右端）とは図１に示されるように離れ
ている。この状態で制御弁８ａが開いて排気通路２７を
図示しない真空源と連通すると、管球Ｖ内の空気は排気
管Ｂ、ロッド穴２２及び排気通路２７を介して排気され
る。この時、中空軸５に取り付けられたレバー５６は図
２でＸ位置にあり、中空軸５のスリーブ部分５１の計量
孔５２はタンク３の底壁３０に形成された水銀通路３３
の軸孔３２側の開口端と整合される位置にあり、通孔４
１とガス通路３５とはスリーブ部分５１によって遮断さ
れている。このため排気作用が及ぶ範囲はプッシュロッ
ド６のノズル孔６１及び固定軸４の通孔４１内までであ
る。一方、スリーブ部分５１の計量孔５２が水銀通路３
３と整合しているとき、その水銀通路３３は中空軸５の
フランジ５３に形成された孔５４を介して水銀タンク３
０内と連通しているため、水銀タンク内の水銀Ｇは孔５
４及び水銀通路３３を介して計量孔５２内に流入する。

【００１７】管球Ｖ内の排気が完了すると、制御弁８ａ
が閉じられて排気通路２７と真空源との連通が遮断さ
れ、その後まずプッシュロッド６が図１で右に押されて
先端が排気管Ｂの端部に接触し、次にレバー５６が図２
で時計回り方向に約９０°回動されてＹ位置になる。す
ると中空軸５のスリーブ部分５１に形成された計量孔５
２は、図１に示されるように、中に所定量の水銀を収容
した状態で、ガス通路３５の軸穴３２側の開口端と固定
軸４に形成された通孔４１の円周方向開口端との間に来
てそれらと整合される。すると、制御弁８ｂが開いて図
示しないガス供給源からのアルゴンガスがガス供給通路
２８、凹部３４内、ガス通路３５を介して流れる。この
ため計量孔５２内の水銀はアルゴンガスにより固定軸４
の通孔４１内を通してプッシュロッド６のノズル孔６１
内に送られ、そのノズル孔から排気管Ｂを介して管球Ｖ
内にアルゴンガスと共に充填される。管球内への水銀及
びアルゴンガスの充填が完了すると、制御弁８ｂは閉じ
られ、レバー５６は９０°元に戻されてＸ位置になる。

【００１８】以下、前述と同じ動作を繰り返して管球内
の空気の排気、管球内への水銀及びアルゴンガスの充填
が行われる。なお、９１は中空軸のスリーブ部分５１の
回りでヘッド本体２とタンク３との間をシールするシー
ル部材、９２はタンクの底壁の周囲でヘッド本体とタン
クとの間をシールするシール部材、９３は固定軸４と中
空軸５との間をシールするシール部材、９４及び９５は
カバー３７をシールするシール部材である。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果を奏する
ことが可能である。 （１）水銀の自由落下がほとんどなくなり、水銀の割れ
による充填不足を無くすことができる。 （２）水銀の充填制御を中空軸の回転によって行うよう
にしているので、蛍光材料による中空軸の摩耗、動作不
良を発生される虞れがなくなる。 （３）水銀通路を注入ガスを通すことによって、通路の
壁面に付いた水銀の粒を飛ばした洗浄できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管球製造装置に使用する水銀充填装置
を備えた排気ヘッドの断面図である。

【図２】図１の排気ヘッドの上面図である。

【図３】図１の線Ａ−Ａに沿って見た断面図である。

【図４】タンクの平断面図であって、図５の線Ｃ−Ｃに
沿って見た断面図である。

【図５】図４の線Ｂ−Ｂに沿って見た断面図である。

【図６】従来の水銀充填装置の一つの例の断面図であ
る。

【図７】従来の水銀充填装置の他の例の断面図である。

【符号の説明】

２ ヘッド本体 ２２ ロッド穴 ２６ 通孔 ２７ 排気通路 ２８ ガス供給通
路 ３ 水銀タンク ３０ 底壁 ３１ 円筒部 ３２ 軸孔 ３３ 水銀通路 ３５ ガス通路 ４ 固定軸 ４１ 通孔 ５ 中空軸 ５１ スリーブ部分 ５３ フランジ ６ プッシュロッド ６１ ノズル孔

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管球製造機における排気ヘッド用の水銀
   充填装置において、 横方向に伸びるロッド穴が形成されたヘッド本体と、 前記ヘッド本体上に配置された水銀タンクと、 前記水銀タンク内に配置されかつ上下に伸びる固定軸
   と、 前記水銀タンク内において該固定軸の回りに回動可能に
   配置された中空軸と、 前記ヘッド本体のロッド穴内に挿入されかつ水銀を管球
   の排気管内に充填するノズル孔が形成されたプッシュロ
   ッドと、を備え、 前記水銀タンクの底壁には、前記固定軸の下端を受ける
   軸穴と、軸穴と水銀タンク内とを連通する水銀通路と、
   前記水銀通路と異なる位置で軸穴に通じるガス通路とが
   形成され、 前記固定軸の下端には前記ガス通路と前記ノズル孔とを
   連通する通孔が形成され、 前記中空軸は前記固定軸の外側で前記軸穴内に挿入され
   るスリーブ部分を有し、前記スリーブ部分には水銀通路
   及びガス通路と選択的に通じる計量孔が形成されている
   ことを特徴とする排気ヘッド用の水銀充填装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の排気ヘッド用の水銀充
   填装置において、該ヘッド本体のロッド穴の一端部に管
   球の排気管を保持する排気管ホルダが設けられている排
   気ヘッド用の水銀充填装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の排気ヘッド用の
   水銀充填装置において、中空軸は前記水銀タンク底面と
   接触するフランジを有し、前記フランジには前記水銀通
   路を水銀タンク内と連通させる孔が形成されている排気
   ヘッド用の水銀充填装置。