CN102113082B - 用于内部组件与外部灯泡的紧固机构 - Google Patents

Abstract

一种灯组件包括内部组件，该内部组件具有CFL源、电子器件板，以及使CFL源和电子器件板互连的托架。外部透光的封壳包绕内部组件，以及公开了用于将内部组件固定到外部封壳上的各种紧固布置。三种主要的机理为棘齿机构、弹簧机构或使用粘合剂，以在预定的牵引力下将内部组件固定到外部封壳上。

Description

用于内部组件与外部灯泡的紧固机构

相关申请的交叉引用

进行交叉引用的是与本申请同时提交的名称为″HOLDER FORINTEGRAL COMPACT FLUORESCENT LAMP WITH OUTERBULB″[代理人卷号No.232555(GECZ 200905)]的共同拥有的共同未决申请序列No.12/181,414，以及与本申请同时提交的名称为″ELECTRIC LAMP WITH INNER ASSEMBLY AND OUTER BULBAND METHOD FOR MANUFACTURING″[代理人卷号No.227729(GECZ 200941)]的共同拥有的共同未决申请序列No.12/181,419。

技术领域

本公开内容涉及一种灯组件，且更具体地涉及一种具有外部封壳或灯泡的紧凑型(或小型)荧光灯(CFL)组件类型，该外部封壳或灯泡将灯和相关电子器件包含于其中。本公开内容可在相关环境中得到应用，以便特定方面例如可作为备选方式用来将CFL和相关电子器件通常地固定到灯座上。

背景技术

CFL组件的新近发展包括将外部灯泡或封壳围绕CFL源相结合。期望的是，驱动CFL的相关电子器件或印刷电路板(PCB)结合成一体式单元。即是说，电子器件板通常包含在沿轴向定位在CFL源与螺纹底座(或基座，base)之间的壳体或外壳内。在CFL包括一系列互连的倒置U形管的那些设计中，CFL源的总直径通常较窄，且因此与包绕的透光封壳互连的外壳的上端容许CFL插入穿过外部封壳的敞开端。尽管如此，但外壳通常渐缩或减小至相对端处的尺寸较窄的颈部或扩口，用于与机电接头和收容其的相关插座相连。例如，一般具有螺纹底座，有时称为爱迪生式底座，但作为备选还可使用销型或插入型连接(或接头)。

在许多情况下，期望的是A字形外部封壳的窄端，也即朝向灯座的、颈缩的较小直径部分的区域，其尺寸确定为小于CFL的最小横向尺寸。举例来说，螺旋形CFL具有大致沿纵向或与灯轴线平行地延伸的第一端和第二端，而中间部分为了最大限度地减小CFL的第一端与第二端之间放电通路的长度而形成一个或多个螺旋形圈。通常需要的是，大致沿最大直径部分切割外部封壳，且将CFL源插入切开的封壳中。此后，外部封壳沿封壳的切割线再次密封以封入(或围住)CFL。

将应认识到的是，为易于制造而希望最大限度地减少构件数目和将构件插入外部封壳中的劳动密集操作。即是说，一旦外部封壳分割成两块，则期望的是使内部构件以便宜、可重复、可靠的方式插入和紧固就位。

此外，如上文所述，在CFL和其它构件不能插入穿过外部封壳窄端的情况下，外部封壳的分离部分便必须进行切割和再密封。再密封过程使安装构件经受高温。此外，不仅需要将内部灯构件定位在外部封壳中且将它们牢固地固定在封壳内，而且还需要在再密封过程期间热保护电子器件板上的敏感电子构件。

还将认识到的是，外部封壳的颈部或扩口部分具有表面不规则性。因此，将内部构件固定到灯组件的其余部分上的尝试集中在备选的附接结构和方式上。

因此，需要以有效、可重复且便宜的方式将包括CFL源的内部组件紧固或固定到外部封壳上。

发明内容

公开了一种用于将包括CFL源的内部组件固定到外部灯泡上的改进机构。

灯组件包括内部组件，该内部组件具有紧凑型荧光(CFL)源、电子器件板，以及使CFL源和电子器件板互连的托架(或支座，holder)。外部透光封壳包绕至少一个光源。紧固装置(或方式)提供成用于使内部组件与外部封壳互连。

紧固方式包括粘合剂、棘齿机构或弹簧组件中的至少一种。

弹簧组件包括连接到内部组件上的第一部分和连接到外部封壳上的第二部分。在优选方式中，弹簧第二部分接合封壳端部。

作为优选，弹簧张紧且朝向封壳端部推动内部组件。

棘齿组件包括尺寸确定为用以覆盖封壳第一端部的、具有开口的基板(或底板)，其中，该开口收容经由其穿过的连接到内部组件上的棘齿部件。棘齿组件的第一齿形部分有选择地接合与基板开口相关联的第二齿形部分。

灯组件可在没有外部封壳的情况下应用，其中，CFL光源和电子器件板通过托架而彼此互连。底座构造成用于与相关插座电性和机械地相连，且提供了用于将托架紧固到底座上的装置。

本公开内容的主要益处涉及用于将内部组件固定到外部灯泡上的新型紧固机构。

紧固装置消除了内部组件最后的自由度。

紧固装置适用于外部封壳的扩口部分，该外部封壳通常从一个玻璃封壳到另一个玻璃封壳而具有不规则性。

紧固装置在玻璃封壳的再密封期间向电子器件板提供了定位协助和热保护。

通过阅读和理解如下详细描述，本公开内容还有的其它特征和益处将变得清楚。

附图说明

图1为包括收容在外部封壳内的内部组件的灯组件的透视图。

图2为内部组件的放大透视图，示出了收容在固定到电子器件板上的托架中的CFL源下部。

图3为图1中灯组件的纵向截面图。

图4为类似于图3但旋转九十度(90°)的截面视图。

图5为用于将内部组件紧固到外部封壳上的棘齿组件的放大截面视图。

图6为类似于图5但旋转九十度(90°)的视图。

图7为灯组件下部的透视图，示出了用于将内部组件紧固到外部封壳上的棘齿组件。

图8为类似于图7的局部截面透视图，但旋转了大约九十度(90°)。

图9为棘齿部件的放大正视图。

图10为从图9的右手侧截取的图9中棘齿部件的正视图。

图11为图10中棘齿部件大致沿其线11-11截取的截面视图。

图12为基板的平面视图。

图13为图12中的基板的正视图。

图14为图12中的基板下侧的平面视图。

图15为棘齿盖的平面视图。

图16为大致沿图15中的线16-16截取的截面视图。

图17至图20为示出使用棘齿部件将内部组件紧固到外部封壳上的视图。

图17为用于将内部组件紧固到外部封壳上的弹簧组件的透视图。

图18为图17中的弹簧和外部封壳的平面视图。

图19为用于将内部组件固定到外部封壳上的弹簧组件的以局部截面示出的正视图。

图20为用于图17至图19中实施例的弹簧部件的透视图。

具体实施方式

图1中示出了灯组件100，其包括具有光源104和通常称为印刷电路板(PCB)106的电子器件部件或电子器件板的内部组件102，以及使光源和电子器件板互连以便内部组件可作为子组件进行操作的托架108。封入(或围住)内部组件的是外部封壳或灯泡120，其优选为诸如玻璃的透光材料，封入尺寸确定为用以将内部组件收容于其中的内部腔体。更具体而言，外部封壳采用A字形灯的一般构造，其在一端具有扩大的大致球形部分122，以及在另一端具有通过渐缩形区域126与球形部分互连的扩口或颈部部分124。外部封壳具有大致恒定的壁厚，终止于第一端128处的开口，该第一端128设置成邻近常规导电底座140，这里示为螺纹爱迪生式底座140。螺纹底座通过绝缘材料144与端部触点142分离开。底座，且具体是其触点142和螺纹区域140，收容在相关联的灯插座(未示出)中，以便建立灯组件的电性和机械连接。当然，还可使用在灯组件与相关联的电插座之间建立机械和电性连接(例如，常规的插入型连接)的其它灯座，这并未脱离本公开内容的范围和意向。

图2更为具体地示出了内部组件102，但为了简化图示，整个光源并未示出。这里光源示为紧凑型荧光灯(CFL)150，其包括彼此大致平行且沿大致平行于灯组件100中心灯轴线的纵向方向延伸的第一和第二端部或支腿152，154。这些支腿收容位于包括各支腿的伸长(或长形)放电通路的相对端部和中间放电通路处的电极，在该实施例中，中间放电通路为螺旋形或螺旋状灯布置156。

支腿收容在托架108中，更具体而言，托架108包括平台170，该平台170包括分别紧密地收容CFL的支腿152、154的第一开口172和第二开口174。平台还包括外部渐缩形圆周176，其大致符合外部封壳的渐缩形区域126。设置成邻近渐缩形圆周176的是肩部178，该肩部178收容弹性环或O形密封环180，以便与外部封壳的渐缩形区域126的内表面滑动和密封地接合。渐缩形圆周和O形环提供了内部组件102在外部封壳内的期望的定位和位置。作为优选，托架由诸如塑料的耐热材料形成，且具有足够的刚性和强度来提供CFL在外部封壳内的稳定安装。此外，托架包括通道182(图4)，该通道182在第一侧或上侧184与第二侧或下侧186之间连通。通道182提供成在外部封壳的再密封过程期间供送加压流体，如空气，该再密封过程将在下文更为具体地描述。

沿周向间隔开的支腿188(图3)从托架的第二侧186延伸。支腿优选为具有保持肩部190，该保持肩部190其尺寸确定为通过支腿200而与电子器件板106搭扣配合地接合，该支腿200具有在电子器件板上的与保持肩部190相协作的类似保持肩部202。电子器件板还包括盘体或平台204，该盘体或平台204包括槽口206用以收容承载各种电子构件210的PCB的垂直延伸部分。将应认识到的是，构件仅表示可设置在电子器件板上的一个电子构件，且不应意图限制该构造。例如，其它外部构件212可设置在平台204的上表面上，以容许简化与CFL源的支腿152，154的连接。

如大致在图2中所示，且如具体化为如图3和图4中所示的灯组件那样，内部组件102可作为子组件预先组装。如根据图3和图4而清楚的是，CFL源150的直径大于外部封壳的颈部部分124的直径或横向尺寸。为了组装灯，需要沿分离平面或分隔平面220将外部封壳120切割成第一部分120a和第二部分120b。一旦分离，则内部组件102通过将电子器件板的端部初始向内引入外部封壳的下部120b而插入。一旦内部组件用下文所述的方式以牢固关系紧固或保持，则外部封壳便沿平面220再密封，以再次限定整体式外部封壳。

作为外部封壳布置的一部分，需要将内部组件固定或紧固于其上。本公开内容描述了三种优选方式来实现将内部组件紧固到外部封壳上。继续参看图1至图4，注意涉及图5至图8，其中，图5至图8示出了通常称为棘齿组件或棘齿机构250的第一优选布置。棘齿组件包括第一棘齿部件252，该第一棘齿部件252在优选布置中为大致伸长的、大致L形的构件，其在一端具有扩大的头部254以及沿其伸长支腿延伸的齿形部分256。扩大的头部254(图9至图11)具有大于提供在电子器件板的垂直延伸部分208中的开口258的尺寸。以此方式，L形棘齿部件252延伸穿过开口，直到扩大的头部254邻接开口258。这在第一棘齿部件252与内部组件之间提供了固定的连接。第一棘齿部件的伸长支腿然后通过支承部件260、且具体是中央开口262而收容于其中(图5至图8以及图12至图14)。支承部件具有适于邻接地接合倚靠外部封壳的第一、下端部128的最大尺寸。第一表面264包括中央凸台266，而相反面268包括定位装置，如十字形布置270，其尺寸确定为用于收容在外部封壳第一端部的内径内。除棘齿部件252和支承部件260之外，棘齿组件250还包括齿形插入件280，齿形插入件280包括不规则的周界282，如多边形，该不规则周界282符合支承部件260中的开口262(或与开口262一致)。插入件280还包括齿形部分284，该齿形部分284至少部分地延伸到通道286中，用于与棘齿部件252的齿形部分256选择性地协作接合(图5至图8和图15至图16)。

图17至图20示出了第二机构，下文称为″弹簧组件″，其用于将内部组件紧固到外部封壳上。更具体而言，电子器件板垂直部分中的开口258有利地用于抓取或抓握内部组件，且将内部组件向内推动到外部封壳中。弹簧机构300构造成使得弹簧302优选为整体式构造，其具有接合内部组件的第一部分和接合外部封壳的第二部分，且施加弹簧力或牵引力用来将内部组件紧固到外部封壳上。即是说，弹簧的第一支腿304具有带颈缩区域308的扩大的环部306，该颈缩区域308通过开口258收容在电子器件板上。因此，环部306定向为经由开口插入电子器件板中，且整个弹簧然后旋转九十度(90°)，以便该环部防止弹簧在无意中从电子器件板上移除。环部还可具有略微上翻的构造(图19)，以便在内部组件朝向外部封壳的颈部插入或前移时有更多保持能力。如将会认识到的那样，弹簧的总体横向尺寸优选保持为小于外部封壳第一端部128中的开口。以此方式，具有如上文所述那样附接的弹簧的内部组件可朝向端部128中的狭窄开口供送。弹簧的第二部分或第二支腿310事实上出于对称的原因以及出于均匀地分布施加到内部组件上的力而形成为单独的支腿。因此，相反的环部312终止于伸长的支腿310。如在图17至图19中明显的是，当弹簧定位成与灯轴线成大致垂直的关系，或换言之，当第二支腿大致设置在平面内或与外部封壳的第一端部邻接接合时，第二支腿其尺寸确定为延伸跨过外部封壳第一端部128处的整个开口。相反的环部312延伸超过封壳第一端部的外周，而线性支腿部分大致在直径上相对地终止，且也超过外部封壳第一端部的圆周。以此方式，弹簧的第一支腿304具有设法与第二支腿部分310一起位于平面中的自然趋势。这在内部组件上提供了牵引力或向内的拉力，且使托架的O形环和渐缩形部分倚靠外部封壳的内表面而坐置。

图20示出了弹簧302′可采用略微不同的变型，其中，线性支腿部分310包括弯曲端部316。否则，图20中的弹簧302′在结构和功能上与关于图17至图19所示的那些大致相同。

还构思出将内部组件紧固到外部封壳上的第三种方式。具体而言，该布置提供了胶水或粘合溶液来将内部组件紧固到外部封壳上。作为优选，使用两种组分的硅或热熔粘合剂。热熔粘合剂同时布置在外部封壳的杯体和底座上，且两者之间承受的扭转作用使得在大约200℃的温度下，粘合剂围绕电子器件板的周界分散。一旦粘合剂冷却，则粘合剂变为固体，且在电子器件板与外部封壳的底座部分之间保持牵引力。如果期望的话，挂钩或线缆可在内部组件上提供暂时的拉力，以便将内部组件保持在所期望的位置上，直到粘合剂固化。

还构思出的是，这些紧固特征可能结合灯座而不与外部封壳一起使用。因此，内部组件利用其紧固到外部封壳上的任何上述紧固方法，也即棘齿机构、弹簧机构或粘合剂布置，均可用来将CFL源、托架和电子器件板固定到灯座的其余部分上。

总之，新型灯组件包括特殊的内部结构，该内部结构需要新型紧固机构(或机理)用来将内部组件紧固到外部灯泡或封壳上。作为优选，紧固通过电子器件板来实现。在扭力弹簧布置中，弹簧经由孔附接到镇流器组件的电子器件板上，而弹簧的另一部分与外部封壳的底座圆周对齐。

在棘齿布置中，基板与外部封壳的底座圆周对齐。基板和电子器件板然后通过L形棘齿条/杆相互附接。棘齿底座可为该板的一部分或为单独的元件。

在粘合剂布置中，胶水/粘合剂填充式底座附接到外部封壳上，其中，电子器件板部分地嵌在胶水中。这样将内部组件紧固到外部封壳上的结果在于，紧固了内部组件最后的自由度。测试显示，获得了30至100牛顿的拉力，且可能需要小于10牛顿。

本公开内容已参照优选实施例进行了描述。显然，他人在阅读和理解前述详细说明时将会想到修改和变化。本发明旨在解释为包括所有这样的修改和变化。

Claims (7)

1.一种灯组件，包括：

内部组件，其包括(i)紧凑型荧光源、(ii)电子器件板以及(iii)使所述紧凑型荧光源和所述电子器件板互连的托架；

包绕所述光源的外部透光封壳；以及

用于将所述内部组件紧固到所述封壳上的棘齿组件，所述棘齿组件具有连接到所述内部组件上的第一部分和连接到所述封壳上用于以张拉关系朝向所述封壳的端部有选择地推动所述内部组件的第二部分，

其中，所述棘齿组件包括尺寸确定为用以覆盖所述封壳的第一端部的基板。

2.根据权利要求1所述的灯组件，其特征在于，所述基板包括开口，所述开口收容经由其穿过的连接到所述内部组件上的棘齿部件。

3.根据权利要求2所述的灯组件，其特征在于，所述棘齿部件包括第一齿形部分，所述第一齿形部分有选择地接合与所述基板的开口相关联的第二齿形部分。

4.根据权利要求3所述的灯组件，其特征在于，所述棘齿部件连接到所述内部组件的电子器件板上。

5.根据权利要求1所述的灯组件，其特征在于，所述电子器件板包括开口，所述开口收容所述棘齿部件的一部分。

6.根据权利要求5所述的灯组件，其特征在于，所述棘齿部件包括第一齿形部分，所述第一齿形部分有选择地接合所述基板的开口中的第二齿形部分。

7.根据权利要求6所述的灯组件，其特征在于，所述棘齿部件连接到所述内部组件的电子器件板上。