CN101986416A - 节能灯的塑件和全螺旋灯管及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及节能灯的塑件和全螺旋灯管及其装配方法。所述塑件包括：底部、圆周壁以及插孔。其中，所述插孔包括：竖直孔，所述竖直孔形成为开口于所述底部并沿朝向所述塑件的内部的方向竖直地延伸；以及螺旋孔，所述螺旋孔形成为与所述竖直孔的内端连通并具有与所述全螺旋灯管的端部的螺旋轮廓相匹配的螺旋轮廓。另外，在所述全螺旋灯管中，构成所述全螺旋灯管的毛管的端部的螺距大于毛管的其余部分的螺距。通过采用这些装置和方法，能够借助机器对全螺旋灯管进行自动化生产和组装并且将全螺旋灯管装配至塑件中，从而提高节能灯的生产效率，同时，还确保全螺旋灯管本身以及灯管/塑件组件的高度能够满足节能灯的紧凑性要求。

Description

节能灯的塑件和全螺旋灯管及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种用于节能灯的塑件和全螺旋灯管，更具体地，涉及一种采用竖直/螺旋插孔设计的塑件和一种采用可变螺距设计的全螺旋灯管。另外，本发明还涉及一种用于将全螺旋灯管装配至塑件的方法。

背景技术

当前，随着环保意识的提高，节能灯的应用正变得越来越普及。众所周知，在现有技术的节能灯中，全螺旋灯管通常采用的是恒定螺距设计，并且，螺距值比较小，如图1a所示。这样，在全螺旋灯管中，全螺旋灯管的端部毛管与沿着螺旋方向的相邻的毛管之间的空间狭窄从而使得机器无法夹持全螺旋灯管的端部。因此，全螺旋灯管无法借助机器进行自动化生产和组装，这会大大地降低节能灯的生产效率。

已提出增大全螺旋灯管的螺距的方案，以便使机器能够夹持全螺旋灯管的端部，从而实现全螺旋灯管的自动化制造。一种这样的示例示出于图1b中。然而，在该示例中，由于整个全螺旋灯管的螺距都增大，因此，全螺旋灯管的高度大大地增加，使得无法符合节能灯对紧凑性的要求、增加了包装和储运成本并加重了节能灯对安装空间的要求。

另外，在现有技术的节能灯中，塑件中的插孔通常采用单一螺旋结构，并且通常设置有从塑件的表面上突出的凸出部，在凸出部中设置有插孔用于容纳全螺旋灯管的端部，如图2所示。这样，一方面，通常呈长直形状的灯管引线难以与插孔的入口对准，从而无法借助机器自动地将灯管装配至塑件中。另一方面，由于设置有插孔形成在其中的凸起部，因而不可避免地增大了塑件/灯管组件的高度。

本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种用于节能灯的塑件、一种用于节能灯的全螺旋灯管、一种包括所述塑件和所述全螺旋灯管的节能灯以及一种用于将所述全螺旋灯管装配至所述塑件的方法。通过采用这些装置和方法，能够借助机器对全螺旋灯管进行自动化生产和组装，并且能够借助机器自动地将全螺旋灯管装配至塑件中，从而大大地提高了节能灯的生产效率，同时，还确保全螺旋灯管本身以及灯管/塑件组件的高度能够满足节能灯的紧凑性要求。

根据本发明的一个方面，提供一种用于节能灯的塑件，所述塑件可以用于支承和固定节能灯的全螺旋灯管，所述塑件可以包括：底部，所述底部在所述塑件与所述全螺旋灯管装配在一起的状态下面朝所述全螺旋灯管；圆周壁；以及插孔，所述插孔可以用于容纳和固定所述全螺旋灯管的端部的至少一部分。其中，所述插孔可以包括：竖直孔，所述竖直孔可以形成为开口于所述底部并沿朝向所述塑件的内部的方向竖直地延伸；以及螺旋孔，所述螺旋孔可以形成为与所述竖直孔的内端连通并具有与所述全螺旋灯管的端部的螺旋轮廓相匹配的螺旋轮廓。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于节能灯的全螺旋灯管，该全螺旋灯管可以包括：毛管，所述毛管可以具有一个转弯部和两个自由的端部，所述毛管可以从所述转弯部至两个所述端部进行螺旋卷绕以形成所述全螺旋灯管的主体；设置于所述毛管的端部处的灯丝；插入所述毛管的端部中的、用于支承和固定所述灯丝的芯柱；以及从所述毛管的端部的末端引出的引线。其中，所述毛管的端部部分的螺距可以大于所述毛管的其余部分的螺距。

根据本发明的又一个方面，提供一种用于将全螺旋灯管装配至塑件的方法，包括下列步骤：提供如上所述的塑件；提供如上所述的全螺旋灯管；将所述引线弯折成大致垂直于所述塑件的底部；移动所述全螺旋灯管和/或所述塑件，使得所述引线与所述插孔的竖直孔对准；使所述塑件和/或所述全螺旋灯管竖直地移动，以便将所述引线插入所述插孔的竖直孔中，直到所述全螺旋灯管的端部的末端与所述插孔的螺旋孔的入口对准；沿螺旋方向旋拧所述全螺旋灯管和/或所述塑件，使得所述全螺旋灯管的端部的至少一部分插入所述插孔的螺旋孔中。

由于采用如上所述的可变螺距设计，亦即仅增大灯管的端部的螺距而灯管的其余部分的螺距则保持不变，因此，使端部与相邻的毛管部分之间的空间变大从而能够借助机器对全螺旋灯管进行自动制造和装配，同时还确保全螺旋灯管的高度不会变得过大从而能够满足节能灯的紧凑性要求。

另外，由于采用如上所述的竖直/螺旋插孔设计，因此，能够借助机器首先将长直引线容易地插入插孔中的竖直孔中，从而能够自动地将全螺旋灯管装配至塑件中，这大大地提高装配效率。

附图说明

下面参照附图说明本发明的作为示例的非限制性实施方式，附图中相同的附图标记指代相同的构件，其中：

图1a是示出一种传统的全螺旋灯管的正视图；

图1b是示出另一种传统的全螺旋灯管的正视图；

图2是传统的全螺旋灯管和塑件的图示，图中示出了全螺旋灯管的引线和塑件的凸起部；

图3是示出根据本发明示例性实施方式的全螺旋灯管的正视图；

图4是示出根据本发明示例性实施方式的塑件的立体图；

图5是示意性地示出根据本发明示例性实施方式的将灯管装配至塑件的方法的图示。

图6是示意性地示出根据本发明示例性实施方式的处于装配状态的节能灯的局部剖视图。

图7是示意性地示出根据本发明示例性实施方式的处于装配状态的节能灯的沿另一方向剖切的剖视图。

图8是示出根据本发明示例性实施方式的处于装配状态的节能灯的立体图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明示例性实施方式进行详细说明。

图3是示出根据本发明示例性实施方式的全螺旋灯管的正视图。如图3所示，该全螺旋灯管总体上以附图标记1标示。

全螺旋灯管1包括毛管10，或者说，全螺旋灯管1通过使毛管10进行螺旋卷绕而形成。具体地，使毛管10在其转弯部101处转弯，然后以一定的螺旋角度以及一定的螺距使毛管10绕着螺旋轴线(未图示)从其转弯部101至其两个末端102、103进行螺旋卷绕。换句话说，全螺旋灯管1呈所谓的双螺旋构形。其中，毛管10的转弯部101位于毛管10的长度的大致中部处。

全螺旋灯管1还包括灯丝(图中未示出)、芯柱12以及引线13(参见图5)。通常，灯丝通过电子镇流器而得以通电和加热，从而发射电子以最终使灯管的两端导通。因此，在由全螺旋灯管1构成的节能灯的点燃过程中，灯丝的温度将会很高。灯管中灯丝所处的位置是整个灯管中温度最高的部位。一般而言，灯丝所处的位置位于全螺旋灯管1的端部104、105处，例如，在端部104、105中距离灯管的末端102、103大约10-15mm的部位处。然而，灯丝所处的具体位置取决于不同的节能灯型号。芯柱12从末端102、103插入端部104、105中，用于支承和固定灯丝。引线13从灯管的末端102、103中引出，其一端电连接至电子镇流器而另一端则在端部104、105中电连接至灯丝，从而经由引线13向灯丝供电。

不同于传统的恒定螺距设计，在根据本发明示例性实施方式的全螺旋灯管1中，采用了可变螺距设计。具体地，如图3所示，在参照线R以下的全螺旋灯管1的下部部分A中，采用较小的螺旋螺距，以确保全螺旋灯管1的高度H尽可能地小。然而，在参照线A以上的全螺旋灯管1的上部部分B中，亦即全螺旋灯管1的包括其端部104、105的部分(以下也简称为端部部分)中，则采用较大的螺旋螺距，以确保端部104、105与相邻的、位于其下方的毛管部分间隔开适当的距离。在一个实施例中，下部部分A的螺距与上部部分B的螺距的比率可以是1比4，并且下部部分A的螺距值可以是20mm而上部部分B的螺距值可以是80mm。当然，本发明的全螺旋灯管1的可变螺距的比率以及具体的螺距值并不局限于此，而是可以根据具体的应用情况加以改变，只要使得全螺旋灯管1的端部104、105能够与相邻的毛管部分间隔开适当的距离，以便适于借助机器对全螺旋灯管1的端部104、105进行夹持，从而实现对全螺旋灯管1进行自动制造和装配即可。

在一个实施例中，螺距增大的上部部分B所占据的区域为始于毛管10的末端102、103的大致四分之一圈。然而，应当理解，本发明的全螺旋灯管1的上部部分B的延伸区域并不局限于此，也就是说，取决于具体应用情况，可以将上部部分B设置成大于或小于四分之一圈。

由于采用如上所述的可变螺距设计，亦即，使灯管的端部104、105的螺旋螺距大于灯管其余部分的螺旋螺距，因此，本发明的全螺旋灯管1既可以实现自动制造和装配，同时又可以避免不必要地增大灯管的高度。更具体地，由于增大了灯管的端部104、105的螺距，因此，使端部104、105与沿着螺旋方向的相邻的毛管部分之间的空间变大，变大的空间使得能够利用机器对灯管进行自动制造，例如，将芯柱安装在毛管中、抽排灯管中的不利气体以及将芯柱密封在端部104、105中等等。另外，变大的空间还有利于将全螺旋灯管1装配至塑件2中，这方面将在下文作详细说明。而另一方面，由于灯管中除了端部104、105以外的部分的螺距保持不变，因此，与如图1b所示的螺距整体增大的传统的全螺旋灯管301相比，本发明的全螺旋灯管1的高度H更小，使得能够满足节能灯的紧凑性要求。

下面参照图4，图4是示出根据本发明示例性实施方式的总体上以附图标记2标示的塑件的立体图。

如图4所示，用于与全螺旋灯管1联接的塑件2呈大致圆柱形，并且包括底部26和圆周壁27。底部26位于塑件2的一端并在塑件2和全螺旋灯管1装配在一起的状态下面朝全螺旋灯管1。圆周壁27形成为至少围绕着底部26，从而限定出塑件2的外形的一部分。塑件2设置有用于容纳和固定灯管的端部104、105的插孔21，插孔21设置成凹陷在塑件2中。换言之，在本发明的塑件2中，不设置从塑件2的底部26上突出的、用于在其中设置插孔的凸起部(参见图2中以附图标记2028标示的现有技术中的凸起部)。由此，凹陷式插孔21使得能够减小塑件/灯管组件的高度，从而能够对由于增大全螺旋灯管1的端部104、105的螺距而造成全螺旋灯管1的高度H稍微增大的情况(例如，全螺旋灯管1的高度H要稍微大于如图1a所示的传统的全螺旋灯管201的高度)进行适当地补偿，并确保仍然能够满足节能灯的紧凑性要求(参见图8)。

进一步地，插孔21包括两个部分，即竖直孔41和螺旋孔(图中未示出)。

竖直孔41用于在将灯管装配至塑件2中时接纳和引导灯管的引线13。竖直孔41形成为开口于塑件2的底部26并沿朝向塑件2的内部的方向(即图4中所示的大致向下的方向)竖直地延伸达一定深度。所述深度足以使灯管的引线13在装配时在随着全螺旋灯管1和塑件2的互相靠近而插入竖直孔之后能够顺利地移动穿入如下文所述的螺旋孔，而不会偏移至与螺旋孔相反的一侧(如下文所述的凹腔侧)。为此，在一个实施例中，竖直孔的深度使得竖直孔的内端向内延伸超出凹腔的底部。竖直孔41的横截面可以呈与毛管10的形状对应的大致圆形，且通常，竖直孔41的尺寸，即其横截面的直径，大于毛管10的外径，如图6所示，使得在将塑件2竖直地插在全螺旋灯管1的端部104、105上之后，能够进一步将全螺旋灯管1旋拧至塑件2中，这方面将在下文作详细说明。

另外，作为插孔21的另一部分的螺旋孔形成于塑件2的内部。螺旋孔形成为与竖直孔41的内端连通并进一步向内延伸。螺旋孔具有与毛管10的端部104、105的螺旋轮廓相匹配的螺旋轮廓，且通常，螺旋孔的横截面的直径与毛管10的外径大致一致，以便能够容纳毛管10的端部104、105，同时能够与端部104、105紧密地联接，如图7所示。

根据本发明，由于采用如上所述的竖直/螺旋插孔设计，因此，能够实现全螺旋灯管1与塑件2之间的机械化自动装配。具体地，从灯管的端部的末端引出的引线通常都比较长，并且呈直线延伸而非呈螺旋形状(参见图2)，并且，借助机器将长直引线弯曲成螺旋形状费时费力而且效果不良，即难以将引线弯曲成与灯管的端部一致的螺旋形状。因此，在仅设置有螺旋插孔的传统塑件中，在装配塑件与灯管时一般需要人工将引线插入插孔中。然而，在本发明的塑件2中，由于设置有竖直孔41，因此可以自动地将引线13进而整个全螺旋灯管1装配至塑件2中，从而大大地提高了生产效率，这方面将在下文作详细说明。

在根据本发明示例性实施方式的塑件2中，还设置有凹腔22。如图4所示，凹腔22同样形成为开口于塑件2的底部26并凹陷在塑件22中。凹腔22的一侧与竖直孔41连通，以便在将灯管装配至塑件2中时接纳和引导灯管的毛管10。并且，在装配完成且灯管已固定到塑件2之后，凹腔22用于容纳灯管的端部104、105中的一部分，这一部分例如为如上所述的灯丝所处的部位，亦即整个灯管中温度最高的部位。为此，根据本发明，如图4所示，凹腔22设置成具有较大的尺寸，至少其横截面的直径大于毛管10的外径，使得在装配完成且灯管已固定到塑件2之后，在凹腔中毛管10与塑件2互相不接触，如图6和7所示。由此，使得塑件2避免接触到灯管中温度最高的灯丝所处的部位。

另外，在本发明的塑件2中，还设置有裂口23，裂口23用于将凹腔和插孔内的热量向外扩散。裂口23形成在塑件2的圆周壁27中与凹腔22对应的位置处。更具体地，在如图所示的实施例中，裂口23通过从圆周壁27的底边缘(即如图4中所示的上边缘)切割出切口而形成。然而，本发明的塑件2的裂口23并不局限于切口形式，而是可以采用例如孔口等任何其它形式，并且，裂口的数目也并不局限于如图所示的实施例中的两个(即一个凹腔一个裂口)，只要使得塑件2能够充分散热并确保具有足够的强度即可。

根据本发明，由于采用如上所述的裂口设计和尺寸加大的凹腔设计，因此，能够有效的减小塑件2的受热程度，由此，一方面可以减小塑件2因承受高温而发黄从而影响外观的情形，另一方面，则可以消除因塑件2承受高温而使塑件2软化甚至被点着等从而发生安全事故的情形。具体地，由于凹腔22的尺寸设计成使得塑件2能够避开灯管中温度最高的部位，因此从该高温部位传递到塑件2的热量只能以辐射形式而不能以传导形式进行，从而有效地抑制了热量从灯管的灯丝传递至塑件。另外，由于设置有用于向外扩散热量的裂口23，因此，能够使塑件的凹腔22和插孔21内的热量有效地扩散至外部，从而能够进一步提高塑件的美观性和安全性。

下面参照图5，图5是示意性地示出根据本发明示例性实施方式的将灯管装配至塑件的方法的图示。

本发明的装配方法包括以下步骤。

首先，制造出如上所述的塑件2。

其次，制造出如上所述的全螺旋灯管1。其中，全螺旋灯管1能够通过机器以自动方式进行生产和组装。特别地，由于全螺旋灯管1被成型为使得其包括端部104、105的上部部分B的螺距增大，因此在将芯柱12安装至毛管10并对芯柱12进行密封的组装工序中能够以自动方式进行。

然后，通过机器自动地将引线13从如图2所示的斜向直线延伸的状态弯折成如图5所示的大致垂直于塑件2的底部26的状态。这里，尽管如上所述，在实践中借助机器将长直引线弯曲成螺旋形状实施起来比较困难，但是，借助机器将引线从沿一个方向直线延伸的状态弯折成沿另一个方向直线延伸的状态是比较容易实施的。

移动全螺旋灯管1和/或塑件2，使得两者对置，具体地，使得从全螺旋灯管1的末端102、103引出的引线13与塑件2的插孔21的竖直孔41对准。

使塑件2朝向全螺旋灯管1竖直地移动，例如，沿图5所示的箭头V移动，从而使引线13插入插孔21的竖直孔41中。由于引线13通常由具有柔韧性的线材制成，因此随着塑件2移动靠近全螺旋灯管1，引线13在达到竖直孔41的内端---即到达竖直孔41与螺旋孔连接的过渡区域---时，会自行发生变形从而经由过渡区域移动穿入螺旋孔。同时，全螺旋灯管1的端部104、105竖直地插入竖直孔41中，直到灯管的末端102、103与螺旋孔的入口对准为止。在另一个实施例中，在可替代地，使全螺旋灯管1朝向塑件2竖直地移动而使塑件2保持不动，或者，使塑件2和全螺旋灯管1同时朝向彼此移动。

最后，沿螺旋方向旋拧全螺旋灯管1，例如，沿图5所示的箭头S旋拧，使得灯管的末端102、103以及灯管的端部104、105的至少一部分插入螺旋孔中。由此，完成了全螺旋灯管1与塑件2的装配作业。类似地，在另一个实施例中，在可替代地，沿螺旋方向旋拧塑件2而使全螺旋灯管1保持不动，或者，沿螺旋方向同时旋拧全螺旋灯管1和塑件2。

从上面可以看出，在本发明的装配方法中，装配作业以完全自动化的方式进行，由此，大大地提高了装配效率，进而提高了节能灯生产效率。

虽然结合了优选实施方式对本发明进行了说明，但应当理解的是，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对优选实施方式做出各种变化。

Claims (13)

1.一种用于节能灯的塑件，所述塑件用于支承和固定节能灯的全螺旋灯管，所述塑件包括：底部，所述底部在所述塑件与所述全螺旋灯管装配在一起的状态下面朝所述全螺旋灯管；圆周壁；以及插孔，所述插孔用于容纳和固定所述全螺旋灯管的端部的至少一部分，

其特征在于，所述插孔包括：

竖直孔，所述竖直孔形成为开口于所述底部并沿朝向所述塑件的内部的方向竖直地延伸；以及

螺旋孔，所述螺旋孔形成为与所述竖直孔的内端连通并具有与所述全螺旋灯管的端部的螺旋轮廓相匹配的螺旋轮廓。

2.如权利要求1所述的塑件，其中，所述插孔形成为凹陷在所述塑件的底部以内。

3.如权利要求1所述的塑件，其中，所述竖直孔的横截面的直径大于所述全螺旋灯管的端部的外径。

4.如权利要求1所述的塑件，其中，所述螺旋孔的横截面的直径与所述全螺旋灯管的端部的外径一致。

5.如前述权利要求1至4中任一项所述的塑件，其中，所述塑件进一步设置有凹腔，所述凹腔形成为开口于所述底部并凹陷在所述底部以内，并且，所述凹腔的一侧与所述竖直孔连通，用于在所述塑件与所述全螺旋灯管装配在一起的状态下容纳所述全螺旋灯管的端部的一部分。

6.如权利要求5所述的塑件，其中，所述凹腔的尺寸大于所述全螺旋灯管的端部的外径，使得在所述塑件与所述全螺旋灯管装配在一起的状态下，所述塑件与所述全螺旋灯管在所述凹腔处互相不接触。

7.如权利要求6所述的塑件，其中，所述塑件进一步设置有裂口，所述裂口形成在所述圆周壁中与所述凹腔对应的位置处，以便与所述凹腔连通。

8.如权利要求7所述的塑件，其中，所述裂口通过从所述圆周壁的底边缘切割出切口而形成。

9.一种用于节能灯的全螺旋灯管，包括：毛管，所述毛管具有一个转弯部和两个自由的端部，所述毛管从所述转弯部至两个所述端部进行螺旋卷绕以形成所述全螺旋灯管的主体；设置于所述毛管的端部处的灯丝；插入所述毛管的端部中的、用于支承和固定所述灯丝的芯柱；以及从所述毛管的端部的末端引出的引线，

其特征在于，所述毛管的端部部分的螺距大于所述毛管的其余部分的螺距。

10.如权利要求9所述的全螺旋灯管，其中，所述端部部分的螺距与所述其余部分的螺距的比率为四比一。

11.如权利要求10所述的全螺旋灯管，其中，所述端部部分的螺距的值为80mm，而所述其余部分的螺距的值为20mm。

12.一种节能灯，包括如权利要求1所述的塑件和如权利要求9所述的全螺旋灯管。

13.一种用于将全螺旋灯管装配至塑件的方法，其特征在于包括下列步骤：

(a)提供如权利要求1所述的塑件；

(b)提供如权利要求9所述的全螺旋灯管；

(c)将所述引线弯折成大致垂直于所述塑件的底部；

(d)移动所述全螺旋灯管和/或所述塑件，使得所述引线与所述插孔的竖直孔对准；

(e)使所述塑件和/或所述全螺旋灯管竖直地移动，以便将所述引线插入所述插孔的竖直孔中，直到所述全螺旋灯管的端部的末端与所述插孔的螺旋孔的入口对准；

(f)沿螺旋方向旋拧所述全螺旋灯管和/或所述塑件，使得所述全螺旋灯管的端部的至少一部分插入所述插孔的螺旋孔中。

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