一种具有弹性偏压旋转后盖的LED照明设备 |
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| 申请号 | CN201280076589.2 | 申请日 | 2012-10-22 | 公开(公告)号 | CN104736924B | 公开(公告)日 | 2017-10-13 |
| 申请人 | 爱捷特技术私人有限公司; | 发明人 | 苏水明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一后盖，用于一照明设备。后盖包括一 外壳 。外壳具有一第一部分和一第二部分。第一部分适用于可连接一照明设备的末端。第一部分也同所述照明设备电气连接。外壳的第二部分适用于可连接一照明 灯具 的电插座。当连接至电插座，第二部分同一电源电气连接。后盖也包括至少两个独立的电引线，电引线位于外壳的每个部分。在一个 实施例 中，一对电引线可从外壳的第二部分延伸，以 接触 至少两个相应的从外壳的第一部分延伸的电引线。为此，电源和照明设备将会配置成电气连接。后盖也包括至少一弹性构件。弹性构件沿着第一和第二部分一公共的旋转 中轴 ，连接外壳的第一和第二部分。外壳的第一和第二部分是如此连接，以至于第二部分弹性的连接和偏离第一部分。外壳的第二部分和外壳的第一部分是如此弹性的偏移连接，以至于第二部分可以以背离弹性偏移的方向有限制的线性移动。进一步的，弹性的偏移是如此连接，以至于外壳的第二部分可以以相对第一部分的中轴旋转移动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一照明设备后盖，包括： |
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| 说明书全文 | 一种具有弹性偏压旋转后盖的LED照明设备技术领域背景技术[0002] 荧光照明设备(即荧光灯泡或荧光灯管)从1938年起已经出现在市场上。到1951年，在用的超过51％的照明设备是荧光照明设备(参见http://edisontechcenter.org/fourescentlampdev.html)。从那时起，荧光照明设备作为白炽灯照明设备的替代品的使用迅速增长。而荧光照明设备优于白炽灯照明设备的地方在于其对于任何给定的光输出消耗更少的电能，并且其在低温下运行，荧光照明设备也有缺陷。如美国专利6,936,968B2("'968专利")中的第1栏第50–54行所呈现出的，荧光照明设备具有以下缺点： [0003] a.用于产生照明设备的该电离材料和充填气体为有害的物质； [0005] c.尽管能源成本不断增加，涉及能源成本的运行荧光照明设备的能效，几十年来并没有得到改进，这使得荧光照明设备成为只有较低成本效益的照明解决方案。 [0006] 鉴于上述缺点，人们认识到需要找到一种荧光照明设备的替代品。正是在这样的背景下，LED照明设备开始脱颖而出。伴随着镓-砷-磷LED的诞生，生产了在许多电子装置上作为指示的特有红灯，商用LED的历史始于1960年代。在1970年代，通过使用不同的元素和波长，取得了LED照明技术的一些重大进步。然而，仅在1980年代，随着镓-铝-砷LED的诞生，用LED照明才真正盛行起来。该镓-铝-砷LED照明设备能够被用于显示出红光、黄光、橙光和绿光，并且比之前的LED型号要明亮十倍。在1980年代后半段，随着铟-镓-铝-磷LED的研发，对于各种应用，该LED照明领域成为了占主导地位的商业照明解决方案之一(参见http://www.extremetacticaldynamics.com/history-led-lighting.php)。 [0007] 如今，LED照明设备被认为是最具创新性和成本效益的照明设备之一。与其它光源相比，LED照明设备需要更少的能量并产生更少的环境热量。LED照明设备也比传统的白炽灯，荧光和卤素灯泡的使用寿命更长，这导致了在维修和更换费用方面的成本节约(参见http:/www.extremetacticaldynamics.com/history-led-lighting.php)。考虑到该LED照明设备相对于普遍的荧光照明设备的优势，己经出现了将现存的荧光照明设备逐步淘汰并将它们更换为LED照明设备的加速转变。 [0008] 专利'968的第2栏第11–22行描述了一个典型的LED照明设备的实施例。在专利'968中描述的LED灯管，包括一个细长的圆柱管，一个在每个端部的底盖或后盖，其中，该后盖包含一个从底盖延伸的第一和第二尖头，这样在圆筒管内的该LED就与常规交流电源电气连接。 [0009] 虽然采用LED照明设备具有许多益处，但是向使用LED照明设备的转变面临着一个广泛存在的问题。由于荧光照明设备在全球范围内的使用如此的普遍和广泛，现有的照明设备，例如凹槽式灯具都是为了荧光照明设备，而不是为了LED照明设备而设置的。一个凹槽式灯具如专利'968中所述，如下： [0010] “……一个外壳和管架。该管架包含与LED灯管通信的电插座。该电插座适用于容纳在该LED灯管的后盖中的第一和第二尖头。”(见专利'968第1栏第25-29行) [0011] 虽然专利'968中所述的该凹槽式灯具是关于一个LED照明设备，通常，大多数典型的凹槽式灯具具有双重用途，即支撑或固定一个荧光照明设备并提供该荧光照明设备与交流电源之间的电气连接。 [0012] 用于更换荧光照明设备灯具的成本，例如凹槽式灯具，由于它们的广泛实施和使用将变得高昂。正因如此，为了减少从荧光照明设备向LED照明设备转换的成本，人们有尝试过调整LED照明设备，这样那些LED照明设备就能与现有的荧光灯具一起使用。 [0013] 美国专利8,066,411B1(专利411)公开了一个这种尝试的例子。专利411公开了一种LED灯管，其具有一个细长的圆筒壳体，沿所述圆筒壳体设有开孔。该开孔包含着一个反射器。所述圆筒壳体中还具有一个安装着LED的电路板。该LED与该开孔对齐，这样当该LED发出光线时，所发射的光穿过该开孔从而为该圆筒壳体的外部环境提供了照明。 [0014] 专利"411中的发明也包含一个连接在该圆筒壳体末端的可旋转的电连接。该可旋转的电连接包含一个限制器，其限制该圆筒壳体相对于该可旋转的电连接旋转的范围为大约190度的最大旋转角(见专利411第3栏第45–46行)。该可旋转的电连接与电路板电气连接，其包含能够将现有的荧光灯具与交流电源进行电气连接的第一和第二尖头(见专利'411，第1栏第20-22行，以及附图9和10)。 [0015] 因此，专利'411中的装置允许一个LED灯管能够集成到现有的标准线性荧光灯具。 [0016] 然而，仍然需要改造为与现有的灯具兼容的LED照明设备，特别是用于荧光照明设备的灯具。还有一个需求，那就是这些LED照明设备能够容易的(i)装配和/或制造，并且(ii)以成本效益的方式安装。在这方面，如下所述的LED照明设备和如权利要求书所限定的所附内容，符合上述目的。 发明内容[0017] 本发明的第一个方面涉及一种用于照明设备的后盖。所述后盖包括一个外壳。所述外壳具有一个第一部分和一个第二部分。所述第一部分适用于连接到一个照明设备的末端。例如，该照明设备可以是一个荧光管照明设备，一个卤素管照明设备或一个LED管照明设备。该第一部分也与所述的照明设备进行电气连接。 [0018] 该外壳的第二部分适用于连接到一个灯具的电插座。当连接到该电插座时，该第二部分与一个电源电气连接。 [0019] 在该外壳的每个部分，该后盖也包括至少两个独立的电引线。在一个实施例中，一对来自该外壳的第二部分的电引线延伸至接触至少2个相应的延伸自该外壳的第一部分的电引线。为此，该电源和该照明设备将会完成电气连接。 [0020] 该后盖也包括至少一个弹性构件。所述弹性构件沿着第一和第二部分的公用的旋转中心轴连接到该外壳的第一和第二部分。该外壳的第一和第二部分的彼此连接是这样的，该第二部分以弹性的连接和背离偏移的该第一部分。该外壳的第二部分与第一部分的弹性偏移连接是这样的，第二部分能够以背离弹性偏移的方向进行有限的线性运动的。此外，该弹性偏移连接也是这样的，该外壳的第二部分能够相对于第一部分进行围绕中心轴的旋转运动。 [0021] 在一个实施例中，该外壳的第一部分包括一个基本上圆形的平面。所述基本上圆形的平面具有一个第一至少基本上为圆筒形的壁，其从基本上圆形的平面的圆周延伸。该第一至少基本上为圆筒形的壁以第一方向延伸，其至少是基本上垂直于所述圆形平表。该第一圆筒壁适用于连接到该照明设备的末端。在一个具体的示例性实施例中，该外壳的第一部分可以使用螺丝连接到该照明设备的末端，这样该第一至少基本上为圆筒形的壁可插入到该照明设备的末端。或者，该外壳第一部分的第一至少基本上为圆筒形的壁可具有螺纹，这样它可被拧入到该照明设备的末端，其本身可具有容纳该第一部分的第一至少圆筒壁的互补螺纹。 [0022] 在另一个实施例中，该外壳的第一部分也可包括一个第二至少基本上为圆筒形的壁。该第二至少基本上为圆筒形的壁也从该圆形平面延伸，不过，是在第二方向上。所述第二方向也是垂直于该圆形平面，不过与第一方向相反。 [0023] 在一个进一步的实施例中，该外壳的第二部分也包括一个基本上圆形的平面。在一个实施例中，该外壳的第二部分的基本上圆形的平面的尺寸(直径和周长)与第一部分的基本上圆形的平面的尺寸相似或相同。该第二部分的基本上圆形的平面也可具有一个至少基本上为圆筒形的壁，其从该第二部分的基本上圆形的平面的圆周上延伸。该外壳第二部分的至少基本上为圆筒形的壁从该第二部分的基本上圆形的平面的圆周上并以第一方向延伸，这样，相对于该第二部分的圆形平面，其为一个垂直方向。在此实施例中，该第二部分的至少基本上为圆筒形的壁可适于被刚性或非刚性地连接到该第一部分的第二至少基本上为圆筒形的壁上。 [0024] 在另一个实施例中，该外壳的第一部分能够借助于至少2个基本平行的尖头连接到该照明设备的末端，该尖头以一个基本垂直的方式从该第一部分的圆形平面延伸。该两个基本平行的尖头的延伸方向实质上为第一方向。一个尖头被这样调整，其与该照明设备的正极电气连接在一起，而另一个尖头被这样调整，其与该照明设备的负极电气连接在一起。在本发明的所有实施例中，该第一部分的两个至少基本平行的尖头与该第一部分的至少两个独立的电引线电气连接。 [0025] 在另一个实施例中，该外壳的第二部分能够被连接到该灯具的电插座上。这是借助于第二部分实现的，第二部分具有至少两个基本平行的尖头，尖头在第二方向上从其基本上圆形的平面垂直延伸的该，此第二方向与第一方向相反。在此实施例中，该尖头适合于通过灯具的电插座与电源进行电气连接。具体来说，一个尖头将与灯具的电插座的正极电气连接，而另一个尖头将与灯具的电插座的负极电气连接。如同第一部分，该第二部分的两个至少基本平行的尖头，也与该第二部分的至少两个独立的电引线电气连接。 [0026] 在本发明的一个实施例中，该第一部分的至少两个独立的电引线，每个都至少为基本上半圆形的壁，其从该第一部分的圆形平面在第二方向上垂直延伸。在此实施例中，该第二部分的至少两个独立的电引线可以是一个尖头，其从该第二部分的圆形平面在第一方向上垂直延伸，这样每个第二部分的电引线，即该尖头，接触第一部分的相应的电引线，即该基本上半圆形的壁。虽然在此实施例中，该第一部分的两个半圆形壁的电引线被这样放置，它们差不多形成一个完整的导电圆形壁，该两个半圆形引线之间没有实际接触。相反，该两个尖头，每个都接触一个相应的半圆形电引线。当该第二部分相对于第一部分旋转时，该第二部分的每个电引线尖头遵照相应半圆形电引线的半圆形状，从而确保尖头和半圆形壁之间的电气连接甚至在旋转完成之后仍然维持着。 [0027] 在另一个实施例中，该第一部分的第二至少基本上圆筒形的壁包括至少多个凹槽。在一个实施例中，该第一部分的第二至少基本上圆筒形的壁可有2个、3个或4个多个凹槽。在这样的实施例中，每个凹槽可相对于彼此被对称布置。该凹槽可沿着该第一部分的第二至少基本上圆筒形的壁的远端的外围边缘被放置。在本发明的所有实施例中，都具有凹槽，每个凹槽适于接纳其中的凸起，其至少基本上与该凹槽本身的尺寸和/或形状相对应。 [0028] 在进一步的实施例中，该第二部分的至少基本上圆形的平面，可包括至少一个凸起。该至少一个凸起可从该圆形平面在第一方向上垂直延伸，并且沿着该第二至少基本上圆筒形的壁的内表面延伸。如此，该凸起可位于该第二部分的基本上圆形的平面的圆周上。该至少一个凸起具有合适的形状和尺寸，这样其至少能部分被在该第一部分第二至少基本上圆筒形的壁的远端处的多个凹槽之一所容纳。当该凸起被该凹槽容纳后，该外壳的第二部分相对于该外壳的第一部分旋转锁定。 [0029] 在另一个实施例中，该第二部分的至少基本上圆筒形的壁，沿着其外表面，具有用来表示不同的位置的标记，位置对应相对于该第一部分的第二部分的旋转增量角度。在一个实施例中，该第二部分的至少基本上圆筒形的壁，沿着该外表面可具有指示标记“0”,“1”“, 2”“, 3”和“4”。该在外表面或第二部分的外表面上的标记，可对应着上述位于第一部分的该第二基本上圆筒形的壁的边缘的凹槽，当该第二部分连接到该第一部分时，其可能不可见。像这样，该标记“0”可对应着一个第一凹槽，该标记“1”可对应着一个第二凹槽，该标记“2”可对应着一个第三凹槽，该标记“3”可对应着一个第四凹槽，而该标记“4”可对应着一个第五凹槽。在此实施例中，每个凹槽群可包括至多5个凹槽。 [0030] 当该第二部分的凸起咬合在该第一凹槽中，对应着第一凹槽的标记为标记“0”。当该第二部分从标记“0”旋转至标记“1”时，该凸起移动至该第二凹槽。在移动至第二凹槽之前，该凸起已经从第一凹槽群脱离。弹性地偏压所述第一部分的第二部分，于是以与偏移方向相反的方向被拉入。为此，该凸起从第一凹槽脱离，即第二部分现在处于一个退回的位置。 [0031] 当该第二部分固定于一个退回的位置时，该第二部分相对于该第一部分旋转到了下一个标记“1”。通过这样做，该第二部分大约旋转了22.5度角。该第二部分的旋转的整体效果为，能够连接到该灯具电插座的该导电尖头本身转动了同样的角度。在此特定的实施例中，旋转的总角度可能被设为[22.5x4(凹槽)]，其总共为90度。这就允许在此实施例中能够连接到灯具的电插座并能旋转至多90度的该导电尖头适应该灯具的电插座的方向。 [0032] 在另一个实施例中，该外壳的第一和第二部分可以是分离的和独立的部件。或者，该第一和第二部分可以形成一个单独的部件。当该第一和第二部分形成分离的部件时，该第一部分可被连接到该第二部分。在这方面，本文描述的任何连接装置，特别是该第一部分和该照明设备、该第一部分和该第二部分以及该第二部分和灯具之间的连接装置，可通过选自以下组合的连接装置实现，但不限于此：卡扣配合，松紧配合，螺纹配合。 [0034] 本发明的第二方面涉及一个具有外壳的照明设备后盖。该外壳包括一个第一部分和一个第二部分。该第一部分被用于连接到照明设备的末端，而该第二部分被用于连接到灯具的电插座。该第二部分与该灯具这样电气连接，以至于该第二部分与一个电源电气连接。根据本发明的第二方面，该后盖也包括至少一个位于第二部分内的熔断器。所述熔断器与该电源电气连接。 [0035] 根据本发明的第二方面，该后盖也包括至少一个弹性构件。所述弹性构件沿着第一和第二部分的公用的旋转中心轴连接到该外壳的第一和第二部分。该弹性构件向该第一和第二部分的连接是这样的，以至于该第二部分被弹性连接到并偏移背离该第一部分。这以与弹性偏移相反的方向有效地为该第二部分提供了限制性直线运动。作为连接的结果，该外壳的第二部分，也提供了一个相对于第一部分围绕中心轴线的旋转运动。 [0036] 值得一提的是，上述所有关于本发明的第一方面的各种实施例也适用于本发明的第二方面，只要本发明的第二方面的特征存在于本发明的第一方面的各种实施例中。 [0037] 本发明的第三方面涉及一种LED灯管。在本发明的这个方面，所述LED灯管包括一个细长中空柱体，其具有一个第一末端和一个第二末端。在该细长柱体内，至少有一个的装有至少一个LED的电路板，该LED与该至少一个电路板电气连接。该LED灯管包括一个后盖，如任一个本发明的第一方面的上述实施例所述。该照明设备后盖被固定在该细长中空柱体的第一末端，并且与至少一个电路板电气连接。根据本发明的第二方面，该LED照明设备也包括一个照明设备后盖。根据本发明的第二方面，该照明设备后盖被固定在该细长中空柱体的第二末端。 [0038] 根据本发明的第一方面的该照明设备后盖和根据本发明的第二方面该照明设备后盖，都能够将一个灯具的电插座和一个电源进行电气连接。这样做，相对于该灯具，该LED灯管被支撑和固定到位。此外，通过从电源向电路板提供电气连接，根据本发明第一和第二方面的该后盖使得该LED能够提供照明。 [0039] 再次值得一提的是，上述所有关于本发明的第一和第二方面的各种实施例也适用于本发明的第三方面，只要本发明的第三方面的特征存在于本发明的第一和第二方面的各种实施例中。 [0040] 尽管本发明的许多方面和实施例在上面已经描述了，下面的示范性实施例的附图和所附的说明用于进一步帮助理解和明了本发明的这些各种实施例。然而，值得一提的是，本发明的范围并不局限于所述的实施例和图示内容，而在于，本文所附的权利要求书中所述的范围。 附图说明[0041] 图1为本发明第一方面的示范性实施例的分解等距视图； [0042] 图2为图1的实施例的另一个分解等距视图； [0043] 图3A为本发明第二方面的示范性实施例的分解等距视图； [0044] 图3B为图3A的实施例的另一个分解等距视图； [0045] 图4A为本发明第三方面的示范性实施例的示意图； [0046] 图4B为位于退回位置的图4A的实施例的另一个示意图； [0047] 图5A为图4A的实施例的当其旋转时的示意图；以及 [0048] 图5B为图4A的实施例的位于旋转位置的示意图。 具体实施方式[0049] 图1为本发明第一方面中一示例性实施例的分解等距视图，在该示例性实施例中，该后盖的外壳具有两个间隔和不同的部分，即，第一部分2和第二部分3。第一和第二部分的形状为圆柱形。第一部分2为第一圆柱形壁6从中心圆形的平面2A在第一方向的延伸。第一部分还具有第二圆柱形壁4，该第二圆柱形壁是从中心圆形的平面2A的圆周上在第二方向的延伸，且第二方向和第一方向相反。第一圆柱形壁6适用于物理连接并且电气连接在灯管的一端部。在该示例性实施例中，第一部分2的物理连接在灯管的端部是通过螺丝8A和8B来实现的。至于其电气连接，这在后文中会说明。 [0050] 在该示例性实施例中，第一部分包括一腔体作为底部以及一第二圆柱形壁4，该腔体由圆形的平面2A来定义的。在该腔体内是一对独立的电引线10。电引线10大体上的形状为半圆并且也以壁的形式形成，且该壁从底部垂直的延伸，例如，圆形的平面2A。电引线10贴在圆形的平面2A上。第二圆柱形壁4具有外缘，该外缘为圆形的平面2A的末端，至少具有多个凹槽12。每个凹槽12适用于从第二部分3中接收，至少部分接收，相应的突起。 [0051] 第二部分3还具有圆形的平面3A，圆柱形壁1从该圆形的平面上延伸。圆柱形壁1是圆形的平面3A的圆周上的延伸。圆形的平面2A的中心是孔5A。孔5A向着一管5C内部延伸并且适用于在其内部容纳弹性构件，在本例中，为一螺旋弹簧9A。螺旋弹簧9A固定在第二部分3并且通过螺丝9B在相应的孔5B中间接固定在第一部分2，该螺丝部分具有螺纹。这使得第一和第二部分2,3相互连接时，第二部分可以沿着螺丝9B没有螺纹的部分滑动。第二部分还等距设置有一对导电尖头7A和7B。 [0052] 图2为图1中实施例的另一个分解等距视图。在这个视图中，腔体由圆形的平面2A来定义，并且可以看到第一圆柱形壁6。第一部分2具有从腔体延伸而来的两个导电尖头23A和23B，该腔体由圆形的平面6A和第一圆柱形壁6所定义。导电尖头23A和23B电气连接电引线10。如前所述，第一部分2通过螺丝8A和8B固定在灯管的端部。该圆形的平面给定一厚度。指示箭头24位于圆形的平面2A的宽度(或厚度)上。 [0053] 转到第二部分3上，圆形的平面3A和圆柱形壁1在第二部分3内定义了一腔体。在该腔体内，具有一对导电尖头21A和21B，从圆形的平面3A垂直延伸。尖头23A和23B电气连接尖头21A和21B。尖头21A和21B具有足够的长度，从而在第一和第二部分2,3相互装配时尖头21A和21B可以接触到电引线10。 [0054] 图3A为本发明第二方面中示范性实施例的分解等距视图。本发明的这一方面指的是一内部包含有熔断器的后盖。对于第一部分2，是和上述应用相同的描述。然而，第一部分2不包括任何电引线或导电尖头。 [0055] 图3B为图3A中实施例的分解等距视图。在该附图中，所示的熔断器31固定在第二部分的圆形的平面3A上。熔断器31电气连接在尖头7A和7B上(图中未显示)。 [0056] 图4A为本发明第三方面中示范性实施例的视图。在本发明的该方面中，后盖外壳上的第一部分2贴在LED灯管44上。在第一部分的表面上为一箭头指示42。 [0057] 外壳上的第二部分3还具有指示标记’0’，’1’，‘2’，‘3’和‘4’，该指示标记沿着第二部分3的圆柱形壁1设置。在图4A中箭头指示42定位，从而它和标记指示’0’对齐。在第一部分2和第二部分3的转动轴5A的中心轴周围，第二部分3与第一部分2连接。在该位置上，第二部分3对着第一部分2弹性偏置。第二部分3还具有两个独立的电尖头7A和7B，该电尖头适用于连接在一照明灯具的电源插座上。 [0058] 图4B为图4A中实施例退出位置的另一个视图。为了进入退出位置，第二部分3可以变为如箭头所示的线性方向。这是通过相反于弹性偏置方向拉出第二部分3所形成的。这导致弹性构件9B，在该示范性实施例中为一螺旋弹簧，在其弹性极限内伸展。同时，在外壳内部一突出物(图中未显示)贴在第二部分3中圆柱形壁1内表面上并且与第一部分2中第二圆柱形壁4的凹槽12啮合，当拉着第二部分3时，该突出物脱离所述凹槽12。此时第二部分3能相对于第一部分2顺时针旋转。 [0059] 图5A为图4A实施例在其旋转时的视图。如图所示，第二部分3是相对于第一部分2按顺时针方向旋转(由箭头表示)。可以看出，第二部分3如此转动以致于指示42指向指示标记’3’。在该示例性实施例中，每个指示标记之间对应的旋转角度的间隔约22.5度。因此，旋转第二部分3到指示标记’3’，导致约67.5度的旋转。这导致尖头7A和7B也可以相对于第一部分通过相同的旋转角度来转动。在整个退出和旋转阶段，第一部分保持静态并且固定在灯管44一端部。 [0060] 图5B为图4A实施例在旋转位置的视图。随着转动的完成，指示标记’3’对准指示箭头42。由于第二部分3对着第一部分2弹性偏置，第二部分3随后被释放并且直线向着第一部分2滑动。在外壳内部，突出物(图中未显示)贴在第二部分3中圆柱形壁1的内表面，在第二部分3被释放的同时，该突出物也向着第一部分2滑动并且重新啮合在第一部分2中第二圆柱形壁4的凹槽12上。此时第二部分3可以锁定并且不再相对于第一部分2旋转。 [0061] 如前所述，本发明的示例性实施例中的上述描述只是用来有助于对本发明基本原理的理解。本发明不局限于说明实施例而且，在一定程度上在下列权利要求中明确。 |
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