CN103069663A - 具有照明部的布线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施例涉及一种具有照明部的电气装置,该电气装置包括:外壳,和处于该外壳内部、沿纵轴延伸的至少一个光管。存在设置在该外壳中并且与该光管相邻地定位的至少一个发光体。该发光体具有辐射图案,该辐射图案具有沿光管的纵轴延伸的对应峰值辐射图案方向。

Description

具有照明部的布线装置
技术领域
本发明涉及具有照明部的布线装置。有关具有照明部的布线装置的至少一个其它专利申请是本领域已知的,其中,该申请被公布为公开号US090052162,并且其被提交为在2007年8月20日提交的美国专利申请No.11/841624,该公开通过引用其全部内容并入于此。
背景技术
发光体(light)在照明时提供光辐射图案。许多发光体被形成为球形或圆顶并且按许多不同方向发射光。然而,沿着这种辐射的发射光谱,存在形成点或者具有峰值发射的频带的辐射图案。由此,虽然在理论上,发光体可以具有全向发射图案,但诸如白炽灯泡或LED的发光体提供定向光源。由此,可以将发光体聚焦或者按特定方向指向,以提供沿特定轴指向的峰值辐射图案方向。该峰值辐射图案方向可以采用特定点光源的形式,或者沿着例如可以是中心束的光带。由此,可以使LED指向成使得其光沿特定路径定向,以使在该LED按一方向“指向”时,辐射图案的峰值按该方向指向。在某些情况下,可以使该发光体指向成使得该峰值辐射图案接着在电气装置的外壳外侧直接指向。发光体和它们的尺寸可以基于空间约束按它们的应用来限制。例如,可以将这些发光体插入到容纳在单接线(gang)电气箱壳内部的单接线双工型装置中。
诸如单接线壁箱的单接线电气箱壳通常是被配置成容纳具有特定高度、宽度以及深度的电气装置的箱壳。在许多情况下,单接线金属箱可以按从2 7/8"至3 7/8"的高度和按从1 13/16"至2"的宽度来改变,而单接线非金属箱可以按从2 15/16"至3 9/16"的高度和按从2"至21/16"的宽度来改变。因此,出于本公开的目的,标准单接线箱将具有最高达21/2英寸的宽度,非标准单接线箱将具有甚至最高达针对双接线箱的最小分类的更大尺度的宽度,和诸如最高达大约3 7/8"的任何合适高度。应注意到,根据NEMA标准,双接线箱的宽度为3 13/16"。参见2003年7月23日的NEMA标准公报OS1-2003pp68。
另一NEMA标准WD-6具有开口为2.812英寸长乘1.75英寸宽而深度可变的单接线壁箱。
为在单接线箱壳内部装配发光体,可能必须观察设计考虑,以按特定方向定向这些发光体。由此,基于设计考虑,可能必须使光定向,以使峰值辐射方向与外壳的一面大致平行地延伸,或者与希望发射方向大致垂直地延伸。因此,需要一种光管,其接收从光源发射的光,并且其接着按与光源的峰值辐射图案的方向不同的方向转移这种发射。
发明内容
本发明的一个实施例涉及一种具有照明部的电气装置,该电气装置包括:外壳,和处于该外壳内部、沿纵轴延伸的至少一个光管。存在设置在该外壳中并且与该光管相邻地定位的至少一个发光体。该发光体具有辐射图案,该辐射图案具有沿该光管的纵轴延伸的对应峰值辐射图案方向。该光管可以具有被配置成接收来自发光体的发射光束的主要部分的表面。
该光管可以具有内反射表面,该内反射表面将光沿与峰值发射方向横截、大致横截、垂直、或者大致垂直的方向从光管反射出,使得光沿与该光管的纵轴横截或者大致横截的方向从外壳发射。由此,光管转移从光源发射来的光辐射,以使其离开电气装置的外壳。
这种类型的光管的益处之一是,这种光转移允许发光体定位在外壳内部的任何希望的方向上。这允许将诸如LED发光体的发光体定位到具有空间约束的外壳中,从而允许将附加电子组件装配到外壳中。另一益处是,因为引入到光管中的许多光辐射从光管内部一点内部地反射至该光管的外侧,所以该光管提供具有很少,或者没有可检测峰值辐射点的大致均匀光源的外观。
本发明至少一个实施例的另一益处是,其包括具有光管的电气装置,该光管具有与发光体相对地成一角的至少一个表面,并且其被配置成将光折射出光管,接着折射出电气装置的外壳。
在本发明的至少一个实施例中,光管的成角度的表面被配置为成一角度,以使其仍提供至少两个暴露的照明表面。
附图说明
根据下面结合附图考虑的详细描述,本发明的其它目的和特征将变清楚。然而,应当明白,附图仅出于例示目的而设计,而非作为对本发明的限制的解释。
在图中,其中,贯穿若干视图,相似标号指示相似部件:
图1A是第一类型设计的视图;
图1B是第二类型设计的视图;
图1C是一个实施例的底左立体图;
图2是图1所示实施例的顶右立体图;
图3是图1所示实施例的正视图;
图4是另一实施例的正视图;
图5是图3所示左光管的底左立体图;
图6是图3所示左光管的顶右立体图;
图7是图3所示左光管的左侧视图;
图8是图3所示左光管的右侧视图;
图9是图3所示左光管的后视图;
图10是图3所示右光管的底左立体图;
图11是图3所示右光管的顶右立体图;
图12是图3所示右光管的右侧视图;
图13是图3所示右光管的左侧视图;
图14是图3所示右光管的后视图;
图15是示出辐射图案的发光体和第一光管组合的视图;
图16是示出辐射图案的发光体和第二光管组合的视图;
图17是图1所示电气装置的、去除前盖的正视图;
图18是前盖的后侧视图;
图19是设置在图1所示外壳内部的支承件的前立体图;
图20示出了图19所示支承件的侧立体图;图21是图1所示前盖的内表面的后立体图;
图22是插入有光管的前盖的另一后立体图;
图23是图1所示光管的侧视图;
图24是图1所示电气装置的截面图;以及
图25是图1所示电气装置的、沿图26中的线I-I截取的另一截面图;
图26是图1的电气装置的、沿图25中的线II-II截取的截面图;
图27是该装置的沿所述线截取的后截面图;
图28示出了针对左光管的不同实施例的视图;
图29示出了针对右光管的不同实施例的视图;
图30示出了针对左光管的另选设计的后视图;
图31示出了针对右光管的另选设计的后视图;
图32A示出了一另选实施例;
图32B示出了另一实施例。
具体实施方式
图1A和1B示出了相似的第一和第二类型设计。例如,图1A示出了第一类型设计,其中,存在与光管20a按第一距离27a隔开的发光体或光源50a,并且示出了仅覆盖光管20a的一部分的辐射图案29a。光源50a具有与光管20a的纵轴99a大致垂直的峰值辐射图案方向97a。图1B示出了一另选设计,其中,峰值辐射图案97b也与光管99b的纵轴99b大致垂直,然而,因为发光体或光源50b按比距离27a大的距离27b隔开,因而其允许辐射图案29b覆盖光管20b的整个长度。
图1C示出了具有照明部的电气装置5的一实施例的底左立体图。电气装置的示例是双工插座。其它类型的电气装置可以包括:插座(双工或否)、开关、占空传感器、定时器、故障电路断续器等。所示电气装置可以被配置成安装在壁箱中。例如,装置5具有外壳10,其包括:背壳11、中间壳12以及前壳14,其中,该外壳10被配置成或者至少在一个实施例中被配置成安装在壁箱中。这些外壳可以由诸如金属、塑料、合成物等的任何合适材料制成。在至少一个实施例中,该外壳由模制塑料制成。前壳14包括具有长度尺度14.1L(参见图2)和宽度尺度14.1w的正面14.1。还具有五个侧面,包括沿正面14的长度14.1L延伸的横侧面14.2和14.5,以及宽度延伸面14.3和14.4(从这个观点,其形成顶面和底面(还参见图2))。在至少一个实施例中,外壳10可以被配置成安装在壁箱中,以使正面14.1被配置成与相邻壁部齐平或大致齐平或者至少平行。
耦接至外壳10(包括背壳11)的是至少一个端子或触点16(其包括螺旋触点16a)。使用扣件18将前壳14、中间壳12以及背壳11连接在一起,其中,释放该扣件18允许将该装置拆卸。还具有图2所示的相对隔开的触点或端子16b。地触点17设置在该装置的底面上,其被配置成连接至地线,以将该电气装置接地。
盖子19同样被用于覆盖第二组端子19a和19b(参见图2)。该盖子可以采用任何合适形式,但在这种情况下,采用可以去除的带形式,以提供针对用于下游负荷连接的端子的接入。
耦接至正面14.1的是用于至少一个发光体的至少一个光管20。例如,存在多个光管或半透明盖子,包括第一光管22、第二光管24、第三光管26以及第四光管28。第一光管22和第二光管24在至少一个实施例中,可以整体彼此不同地配置。在本实施例中,第二光管24是第一光管22的镜像图像或大致镜像的图像。第一光管22是图5-9中更详细示出的左侧光管。第二光管24是图10-14中更详细示出的右侧光管。这些光管至少部分地设置在具有至少两个暴露表面的外壳10中。
正面14.1包括多个开口,包括第一组开口30,其包括用于接纳插头的至少一个插脚开口。另外,存在至少一组附加开口35,其也被配置成接纳插头。这些开口(参见图2)包括:第一叶片开口31、第二叶片开口32、以及接地开口33。另外,第二组开口35包括:第一叶片开口36、第二叶片开口37、以及接地插脚开口38,
电气装置5可以是基于安装片(strap)或者非基于安装片安装的装置,然而,该安装片作为示例被示出为安装片40,该安装片示出了可以被用于将该装置安装到壁箱中的螺孔。在这种情况下,装置可以是任何合适尺寸,然而,该装置5被配置成安装到单接线壁箱中。
另外,在这个示例中,示出了测试按钮90和复位按钮92。然而,这些按钮根据所使用的装置而可选。例如,图3示出了在正面上形成限定不同区域的经线和纬线的虚线141L、142L、141w以及142w。经线141L和142L沿面14.1的长度延伸,并且针对每一个光管22和24限定横跨正面延伸的宽度。利用该设计,光管22延伸横跨正面14.1的距离14.1w的至少15%,并且还延伸沿正面14.1的长度的至少20%。这些线还限定了由测试按钮和复位按钮占用的区域。这些光管的尺寸由此被配置成容纳放置在该正面上的测试按钮和复位按钮。然而,如果该测试和复位按钮被不同地配置,或者不存在,则这些光管的尺寸可以被配置得更大。例如,图4简单地示出了具有地带或区域120的简化正面,其被配置成接纳用于任何类型的合适电气装置的任何类型的交互式特征部。可以使用包括占空传感器、开关、调光器、光控定时器、远程控制照明系统、或任何其它类型系统的如上所述的电气装置。
这个示例中的电气装置被配置为包括复位按钮90和测试按钮92的故障电路断续器。虽然一个实施例包括标准接地故障电路断续器,但其它实施例不限于接地故障电路断续器。另选地,在任何其它实施例中,该装置包括以下中的任一种:电弧故障电路断续器、泄漏电流断续器(LCDI)、剩余电流电路断续器、浸入检测电路断续器、屏蔽泄露电路断续器、过电流电路断续器、欠电流电路断续器、过电压电路断续器、欠电压电路断续器、工频电路断续器。
另外,该电路断续器在至少一个实施例中被配置成,确定以下线路特征中的任一个:噪声、尖峰、电涌、和/或任何其它电气故障条件。所述装置还被配置成按任何已知方式(如直接)连接至电力分布网络,或者通过一连接部连接至如在美国专利No.7357652中所示的插头尾型连接部(其在2008年4月15日发布,该公开因而通过引用并入于此),或者通过如在2010年1月11日提交的美国专利申请No.12/685656中所示的连接部(该公开因而通过引用并入于此)连接。由此,如图4所示,存在一区域145,其中,可以使用任何其它合适的电气装置,如上电气装置列表中所述。因此,该区域145将该区域限定成放置这些电气装置。
图5和6是安装到外壳10中的光管22的立体图。光管22由任何合适的透明或半透明材料制成,如固体丙烯酸或聚碳酸酯材料。术语半透明材料指被配置成允许光穿过其而不管可见度的任何材料,而术语透明材料是既半透明但还考虑到穿过该光管的相当可见度的材料。因此,作为一示例,半透明光管可以是毛面光管,而透明光管例如是清澈光管。光管22包括至少三个不同部分22.1、22.2,以及22.3。第一部分22.1是外侧发射部,其被配置为大致L状,并且其耦接至第二部分22.2和第三部分22.3。第二部分22.2是透光中间部,而第三部分22.3大致半透明或透明,但包括背反射表面22.5(参见图9)。这些不同部分导致单独由特定部分形成的不同表面,或者作为多个部分的组合形成的不同表面。例如,第一表面22.1包括被配置成照射通过该装置的前侧的第一部分22.1a,而表面22.2b被配置成被定位成照射出去该装置的横侧。这两个部分22.1a和22.1b是彼此大致垂直地取向的暴露表面。部分22.2包括第一表面22.2a,其被考虑为被配置成将光管锁定到外壳内部的凸缘表面或榫舌表面。该表面与正面14.1的内表面齐平地安装。第三部分22.3具有侧表面和背反射表面22.5,其被配置成将光向上反射并且反射出外壳。还存在凸起22.4,其被形成为相对于光管的横向、非观察侧的突出部,并且被配置成将光管锁定在其中。
还存在至少五个不同的组合表面22.4、22.6、22.7、22.8以及22.9。另一表面22.6被配置成与如图17所示的LED发光体相接触或者与其相邻地设置。相对隔开的表面22.7、22.8以及22.9在一个实施例中为半透明或者透明的,而在另一实施例中被配置为反射的,以反射引入到光管中的光。
这些不同的台阶状表面,具体来说,表面22.8和22.9提供用于将光管安装到外壳内部的台阶状凸缘表面区22.2a。
如图7和8更详细地示出,存在由这些不同部分形成的至少一个成角度的表面。例如,该成角度的表面由背表面22.5形成,以使得投射到该光管中的光向上反射并且从光管反射出。根据光管22的尺度或进入到光管中的反射光的希望量,由该成角度的表面形成的角23可以处于大约1度-33度的范围中。该角被计算为相对于线23a的度数,其中,该线与光管22的纵轴99c大致平行,并且还与前盖的正面14.1大致平行,其中,光管22被安装在外壳中。该角还可以被计算为与正面22.1相对或者与纵轴99c相对的角。由此,沿该光管22的长度从第一位置至第二位置延伸,背表面22.5逐渐地朝着正面22.1a倾斜,并且在将光管22安装到外壳中时朝着峰值辐射图案轴97(参见图15)倾斜。在这种情况下,与第二位置22.5b相比,第一位置22.5a更靠近发光体,但更远离正面14.1,而第二位置22.5b更远离光源但更靠近正面14.1。基于光管22所固有的材料特性,背表面22.5是内反射表面,其在光从发光体/光源50或60发射出时,将其反射到光管中。基于材料的光学特性和与光的交角,该内反射表面可以由光管的边界形成,或者通过将另一材料涂覆或施加到光管的形成反射表面的边界上来形成。
角23基于在光管22中使用的材料的折射率来计算。例如,在至少一个实施例中,光管包括聚碳酸酯。因此,基于聚碳酸酯的光学特性,小于33度的角23足以将光折射或反射回到光管中。由此,该成角度的表面22.5被配置成反射预定量的初级光。在一个优选实施例中,该成角度的表面被配置成反射全部或至少大量从诸如LED发光体50或LED发光体60的光源发射的初级光。在至少一个实施例中,诸如发光体50和60的LED发光体形成与诸如光管22和24的光管相邻设置的光源。这些光源50和60被配置成将初级光投射到光管中。初级光本质上是引入到光管中的、尚未被光管的表面之一内部地反射的光。虽然聚碳酸酯仅仅是一类材料的示例,但同样可以使用其它材料。因此,其它入射角可以基于折射率来计算。因此,足够小以使反射回到光管中的入射角是反射角,而足够大以使光从光管发射的入射角是发射角。
在选择角时的另一考虑是,输入到光管22中的光从诸如LED发光体50(例如,参见图15)的LED发光体发射。LED发光体50沿光管22的纵轴指向,以使峰值辐射图案沿一轴(如图15所示的箭头97)延伸。为缩减离开光管的较远侧的光的量,使用成角度的表面22.5。因此,出于创建全反射表面的目的,可以使用最高达发射角的任何角。然而,使用的角23越陡,反射回到光管中并且从表面22.1和22.2反射出的光的量就越大。因此,在角23从以0度开始的某一角增加时,光管22在发射光时变得更有效,由此确保峰值辐射图案轴97朝着成角度的表面23定向,并且其中,当角变得更大直至发射角时,更大部分的辐射图案接着被内反射到光管中。
在确定所使用的角时的另一因素是,针对图1和2分别示出的面22.2和24.2的希望的表面的量。如果角23太高(如高达32度),则这将缩减针对表面22.2的表面积的量,其将导致出自该侧面22.2的少得多的照明。因此,在至少一个实施例中,角23被计算为4度。
具有带有两个暴露表面(如表面22.1和22.2)的光管的一个益处是,光从这两个不同表面两者投射,以散步整个照明区域的光。如果表面22.2未暴露在盖子14外侧,则由这两个不同表面所提供的附加照明区域将不可用。在至少一个实施例中,表面22.1在与表面22.2垂直或至少大致垂直的平面上延伸。因而,在确定背表面22.5的延伸角(如角23时,可以考虑三个因素:1)光离开光管22的入射角;2)足以提供来自光管22的光的有效投射的角;3)足以提供用于投射光的诸如表面22.2的第二侧表面的角。
一旦安装光管,就在外壳内部创建成角度的反射表面,其导致光在光管内部内反射并接着被发射出该光管。在至少一个实施例中,该角是4度。成角度的背表面22.5可以涂覆有反射材料或者没有。因为角23被设计成在光管的反射光学特性内,所以从发光体50或发光体60初始地输出的光在光管上被初始地内部折射回。
图9示出了光管22的、示出为反射背表面的背表面22.5,被配置成允许照射到光管中的光被向上反射并且反射出光管。在至少一个另选实施例中,该表面不是可反射的。在该图中,实际上存在两个表面,第一大致平坦表面22.5c和第二成角度的表面22.5d。
图10-16示出了左光管24的类似特征部。左光管24按具有执行相同或相似任务的对应表面的光管22的镜像来构造。例如,图10和11是安装到外壳10中的光管24的立体图。光管24由任何合适的透明或半透明材料(如固体丙烯酸材料)制成。光管24包括至少三个不同部分24.1、24.2和24.3。第一部分24.1是外侧发射部,其被配置为大致L状,并且耦接至第二部分24.2和第三部分24.3。第二部分24.2是透光中间部,而第三部分24,3大致半透明或透明,但包括背反射表面24.5(参见图16)。这些不同部分导致单独由特定部分形成的不同表面,或者作为多个部分的组合形成的不同表面。例如,第一部分24.1包括被配置成照射通过装置的前侧的第一部分或表面24.1a,而部分24.1b与第一表面24.1a大致垂直地延伸,并且被配置成被定位以从装置的横侧照射出去。部分24.2包括第一表面24.2a,其被考虑为被配置成将光管锁定到外壳内部的凸缘表面或榫舌表面。该表面与正面14.1的内表面齐平地安装。第三部分24.3具有侧表面和内反射背表面24.5,其被配置成将光向上反射并且反射出外壳。凸起24.4从光管的横侧延伸出。
还存在至少四个不同的组合表面24.6、24.7、24.8以及24.9。另一表面24.6被配置成与如图17所示的LED发光体相接触或者与其相邻地设置。相对隔开的表面24.7、24.8和24.9在一个实施例中为半透明或者透明,而在另一实施例中被配置为可反射的,以反射引入到光管中的光。
这些不同台阶状表面,具体来说,表面24.8和24.9提供用于将光管安装到外壳内部的台阶状凸缘表面区域24.2a。
如图12和13更详细地示出,存在由这些不同部分形成的至少一个成角度的表面。例如,该成角度的表面由内反射背表面24.5形成,以使得投射到该光管中的光向上反射并且从光管反射出。角25从第一位置24.5a延伸至第二位置24.5b,并且其由该成角度的表面形成,根据光管24的尺度,该角25可以处于大约1度-33度的范围中。由此,当将光管24定位在外壳内部时,成角度的表面从第一位置24.5a(为更靠近发光体60的位置)延伸至第二位置24.5b(与第一位置24.5a相比更远离发光体60但更靠近正面14.1)。图12还示出了光管24的与线25a平行或大致平行并且还与正面14.1平行或大致平行地延伸的纵轴99d。利用两个纵轴99c和99d,这些轴沿这些光管的长度或最长尺度延伸。
图14示出了具有两个不同表面24.5c和24.5d的背表面24.5,其中,表面24.5c平坦或大致平坦,而表面24.5d为成角度的反射表面。反射背表面24.5d被配置成,允许照射到光管中的光向上反射并且反射出光管。在至少一个另选实施例中,该表面不是可反射的。图14还示出了具有光源的诸如发光体50或60的发光体,其定位在诸如端表面22.3或24.3(参见图6和11)的端表面处,其将辐射图案发射到相关联的光管22或24中。辐射图案形成光束区域。如该图所示,存在由箭头96所示的峰值辐射方向或轴,其示出了该辐射线图案的峰值部分的方向。该峰值辐射方向被配置成大致沿光管的纵轴直接发射到光管中。术语大致沿纵轴意指,在直线方向上或相对于光管的纵向延伸或纵轴偏移30度内的方向上的任何量。
图15和16示出了与发光体50和60相邻地定位的光管22和24,其示出了一旦装配该装置时这些光管和发光体的配置。该图示出了在光管内部延伸并反射,并由此还延伸到光管外部以示出所发射光的基本光发射线的示例。在至少一个实施例中,光管成22和24中的至少一个是半透明的,并且由毛面丙烯酸材料制成,其吸收来自LED50或60的光,并接着从相关联的光管22和24发射该光。发光体50和60分别包括按如虚线所示的辐射图案发射光的光源。该辐射图案具有沿由箭头97和98所示的轴延伸的峰值辐射方向,其与光管的纵轴大致平行地延伸或者至少沿光管22和24的纵向延伸来延伸,并且其中,该峰值辐射方向97与正面14.1大致平行地延伸。如上所述,术语“大致”或者大致平行意指,与该轴成一直线、与其平行、或者偏移不大于33度。因为相应内反射表面22.5和24.5(参见图9和14),所以光辐射图案接着可以按如箭头101和102所示的希望发射方向,被反射到每一个相应光管22和24外部。该希望发射方向可以与发光体的峰值辐射方向横截、大致横截、垂直、或大致垂直。在至少一个实施例中,术语“大致平行于”包括相对于与外壳的正面14.1平行的轴偏移不大于30度,在另一实施例中,术语“大致平行于”意指相对于与正面14.1平行的轴偏移不大于20度,在另一实施例中,术语“大致平行于”意指相对于与正面14.1平行的轴偏移不大于10度,而在另一实施例中,“大致平行于”意指相对于与正面14.1平行的轴偏移不大于5度。
这种类型的光管的益处之一是,这种光转移允许发光体被定位在外壳内部的任何希望方向上。这允许将诸如LED发光体的发光体定位到具有空间约束的外壳中,以允许将附加电子组件装配到外壳中。另一益处是,因为引入到光管中的许多光辐射从光管内部的一个点内部地反射至光管的外部,所以光管可以提供具有很少,或者没有可检测峰值辐射点的大致均匀的光源的外观。
图17示出了装置的正视图或平面图,其包括:光管22和24,中间壳12、发光体50和60、复位按钮90、以及测试按钮92。另外,将至少一个,并且在该示例中为多个防干预遮门80设置在外壳内部。防干预遮门的示例包括在2008年11月25日发布的美国专利No.7455538和2009年6月23日发布的美国专利No.7551047中示出的那些。两个专利的公开通过引用其全部内容而并入于此。遮门型设计的另一示例是在2010年1月26日发布的美国专利No.7651347,该公开通过引用其全部内容并入于此。
发光体50和60可以采用任何合适的发光体的形式。在该实施例中,示出了两个不同的LED发光体,第一发光体50和第二发光体60被定位成在与外壳14的正面14.1大致平行的平面中延伸并投射光。每一个发光体50或60被定位成形成与底层电路板(参见图24)的L状或大致L状电气连接部。
防干预遮门80是被配置成限制外部部件或异物接入到定位了电气触点的外壳内部部分的遮门。在至少一个实施例中,遮门被配置成沿箭头线88和89的方向轴向地移动,并且经由弹簧(参见图24)沿闭合方向偏置。然而,这些遮门是可选的,并且遮门的轴向移动也可选。可以并入其它移动以限制针对电气触点的接入。
这些防干预遮门80包括第一防干预遮门82和第二防干预遮门86。第一防干预遮门82包括形成用于斜坡部82b、开口82c以及闭合部82d的主体的框架82a。第二防干预遮门86包括形成用于斜坡部86b、开口86c以及闭合部86d的主体的框架86a。这些防干预遮门按闭合位置偏置,以使闭合部82d和86d在中性线(neutral)叶片开口31和36之后形成阻挡表面(参见图2)。另外,斜坡部82b和86b定位在相线(phase)叶片开口32和37后面。当用户插入具有两个叶片的插头(皆具有长度大致相同的端部)时,这在遮门上提供导致插头的轴向运动的压力,以转变成沿箭头88和89的方向的大致垂直的轴向运动。
第一遮门82经由弹簧83按闭合位置偏置,弹簧可以是任何类型的弹簧,但在该实施例中,是环绕接线柱84缠绕的螺旋弹簧。第二遮门86经由弹簧85按闭合位置偏置,该弹簧可以是任何类型的弹簧,如环绕接线柱87缠绕的螺旋弹簧。接线柱84和87定位在外壳的、与侧壁相邻的外周区域中,以向诸如发光体和光管的附加组件提供空间。当遮门移到到允许插头插入的打开位置时,弹簧83和/或85被压缩或进一步盘绕。当将插头从相关联的插口去除时,弹簧将遮门咬合回至闭合位置。
由于与诸如单接线箱壳的单外壳内部的所有这些特征部有关的空间约束,LED发光体和光管被定位成缩减被这些发光体所占取的空间的量,同时最大化从这些光管发射的光的量。例如,连同遮门的存在一起,利用诸如接地故障电路断续器的故障电路断续器,还存在复位按钮90和测试按钮92、可移动触点、电路板59、和设置在该外壳内部的多个传感器(参见图24)。另外,还存在耦接至电路板的传感器,其中,至少一个传感器被配置为与开关一起的光敏传感器,其被配置成根据环境光的量选择性地接通或关掉发光体50和60。该设计还包括可选的附加光电二极管15,其与发光体50相邻地定位,并且被配置成读取进入光管26的任何光输入(参见图22)。另选的是,发光体50也可以选择性地接通或关掉,以选择性地从光管26发射出光。
图18是前盖14的底后立体图,具有被咬合到盖子14中的第一光管或左光管22,并且具有已经就地咬合的另一光管24。在这视图中,存在被配置成辅助将光管22锁定在其中的接线柱126,其中凸起22.4从光管22的横侧延伸出。当将光管22咬合到其锁定位置时,凸起22.4咬合到开口122中,以保持该光管就地锁定。例如,就地咬合的光管24具有咬合到开口124中的凸起24.4(参见图18)。大致相对这些凸起设置,接线柱126和128被配置成还辅助就地锁定这些光管22和24。另外,盖子14还包含可以采用大致为圆柱凹槽形式的凹槽或狭槽150和160,其被配置成就地保持诸如LED发光体50和60的发光体。例如,当将盖子14放置在中间盖12上时,将凹槽150定位在发光体50上,同时将凹槽160定位在发光体60上。因为这些凹槽大致为圆柱状,并且本质上环绕该发光体缠绕,所以它们形成支承表面、和将光引导到相邻定位的光管中的反射表面两者。
图19是定位在外壳内部的支承表面的模制块130。该模制块可以是任何合适形状,然而,在这个示例中,是Y状或者大致Y状。存在主体部131、和臂部132与134。臂部132和134被配置成在外壳内部分别支承光管22和24,并且包括被尺寸化成按成角度的方式支承背表面22.5和24.5的支承表面。另外,将多个凹槽136和138定位在该支承块130内部,并且与对应凹槽150和160相对。因此,当装配该装置时,将发光体50设置在支承块130与盖子14之间,其中,发光体50保持在凹槽136和凹槽150中,而发光体60保持在凹槽138和凹槽160中。该视图还示出了榫舌139,并且还示出了接线柱135.1和137.1。接线柱135.1划分两个轨道或间隙135.2和135.3,以接纳与发光体50相关联的电气连接部。另外,接线柱137.1划分两个轨道或间隙137.2和137.3,以接纳与发光体60相关联的电气连接部。该模制块还可以包括用于接纳光电二极管传感器的槽口或切口78。
图20示出了该支承表面130的侧视图,其示出了臂部132和134,其被形成斜坡形状,并且其被配置成按成角度的方式支承相关联的光管22和24。另外,存在被示出支承在凹槽136和138中的发光体50和60,其中与发光体50相关联的发光体导线53和55沿着轨道135.2和135.3延伸至相关联的电路板(举例来说,如电路板200)。另外,发光体导线63和67同样沿着轨道137.2和137.3(参见图19)延伸至电路板200。电路板200包括针对这些导线的连接部以及针对至少一个光传感器的连接部(其被配置成根据环境光的量选择性地接通或关掉发光体50和60),并且还包括电源或驱动器电路(其被配置成从诸如电路板200的另一电路板或者直接从触点16a、16b汲取电力,以向发光体供电)。传感器选择性地连接或断开驱动器电路与相关联的发光体50和60之间的电力。该视图还示出了定位在槽口78中的光电二极管传感器79。另外,存在可选切口132.1和134.1,其被配置成接纳柔性或海绵状材料,如可选的柔性或海绵状块133。柔性或海绵状块133可以插入到切口132.1和134.1中的任一个,并且被用于提供用于支撑光管的有弹性的表面,以允许将光管紧紧地装配到外壳中。
虽然一个实施例中包括这种海绵状材料,但其它实施例不包括这种海绵状材料。
另外,配置支承部件130,具体来说,为接线柱135.1和137.1以及相关联的轨道135.2和135.3与137.2和137.3,以使其允许简单制造设计。例如,在制造期间,可以利用焊接或者以其它方式连接至电路板200的导线53和55以及63和67将LED固定至诸如电路板200的电路板。因而,可以将相关联的发光体50和60简单地放置到凹槽136或138中,而不需要任何附加构造。因此,用于制造的步骤包括将LED耦接至电路板,并接着在外壳内部提供具有预定尺寸的支承块,以使其支承已经安装的LED。由此,关于可选设计,支承块130的预定尺寸化是接线柱135.1和137.1以及相关联的轨道135.2、135.3以及137.2和137.3的预定尺寸。轨道的尺寸化大致类似于任何导线(如来自相关联的发光体50和60的导线53和55或者63和67)的长度。最终结果是,在导线中很少或者没有松弛(这种松弛会导致这些线路的任何干扰或无意间的短路),因为这些线路既被它们各自的接线柱135.1和137.1分开,又按拉紧或至少大致拉紧的方式保持。
图21是盖子14的另一后立体图,其示出了接线柱128以及凹槽160和附加凹槽170。附加凹槽170被配置成接纳附加光管26。凹槽170包括凸起172和孔174。凸起172充当突出部,其被配置成延伸到光管26中以将其就地锁定。另外,凹槽170还包括开口或孔174,其允许光管26从盖子14齐平地延伸出,并且形成开口以允许光照射通过。还存在轮缘176,其被配置成接纳光管26的、环绕光管26延伸的臂部。该视图还示出了面14中的开口240,其被配置成使光从外壳穿过并且从光管24穿出。另外,在图18中示出了相对隔开的开口220。
图22示出了咬合到凹槽170中的光管26。在这视图中,示出了壁部141,其隔离外壳内部的滑动闩部与光管部。图23示出了该光管26的内视图,其如图1所示是L状光管。在该视图中,存在光管主体260、沿盖子14的横侧延伸的发光区262。另外,还存在固定臂264,其被配置成以环绕轮缘176缠绕的臂部264就地锁定光管26。臂部264包括至少两个突出部265和266,其从该臂部延伸出并且朝着壁部141延伸。基于该视图,臂部264可以在将光管咬合到位置中时弯曲或者按顺时针-逆时针弹动运动来移动。如果光管移动以致从凹槽170弹出,则这些突出部碰抵壁部141,以保持该臂部就地锁定。光管26还包括附加面或表面268,其与发光区262大致垂直地延伸。该附加面或表面268包括从表面268延伸出的附加延伸表面269。
图24示出了该装置的后截面图,其示出了盖子14,设置在该盖子的嵌套位置中并且与对应光管22和24相邻地设置的发光体50和60,以使发光体50与光管22相邻地设置,而发光体60与光管24相邻地设置。
图25示出了该装置的沿图26的线I-I截取的侧截面图。该视图示出了遮门82和84,其设置在触点93和97前面,形成用于与插头的插脚相接触的插脚触点。当诸如通过将配电线连接至触点16a和16b来将电气装置连接至电源时,这些插脚或面触点由此基于一组可移动触点是否处于闭合或锁定位置而选择性地接收电力。一组触点230按打开位置示出。
另外,光管22被定位为座落在支承表面130的腿部132的顶部上,其中,按成角度的方式形成腿部,以提供用于光管22的成角度的表面。另外,该视图还示出了基本电路板201,其被配置成容纳传感器和与可选故障电路或其它可选特征部有关的其它电气组件。
图26示出了该装置的沿图25的线II-II截取的侧截面图。该视图示出了按未锁定或打开位置定位的触点230和240。另外,该视图示出了与第二电路板201隔开地定位的第一电路板200。如上所述,第二电路板在传感器外壳181内部容纳传感器180和190(未示出),并且向可选故障电路的触点230和240提供电力和切换指令。另外,还示出了触点16a和16b,其被用于经由电源接触线203和204向电路板201提供电力。另外,电路板200从连接至诸如面端子93的面端子的导线205和206供电。面端子93同样还具有耦接至其的导线207和208,以向电路板200供电。该视图还示出了光电二极管15,其被配置成感测穿过附加光管26的光,其中,该光电二极管形成用于检测外壳外部的环境光的传感器。
图27是图1的电气装置的、沿线III-III类型截取的后截面图。可以与这些光管一起使用的该装置示出了按嵌套或同心构造定位并且设置在背盖11内部的多个变压器180和190。另外,该视图示出了电路板201,其包括被配置成连接至传感器180和190的接触点55、56、65以及66。至于标准故障电路断续器,当传感器180和190中的任一个检测到故障时,将该故障指示给设置在电路板201上的传感器电路。传感器电路接着确定是否断开触点230或240,其接着隔离负荷触点19a和19b与输入触点16a和16b。另外,在这种断开状态下,诸如触点93和97(参见图25)的插脚或面触点也与电源断开。
图28和29示出了光管22和24的不同实施例的多个不同侧视图。例如,图28示出了光管(举例来说,如光管22)的侧视图。该视图示出了可以使用的、诸如表面227的其它内反射表面,其具有比针对图7中示出的内反射表面22.5形成的角大的角。在另一实施例中,部件228示出了另一成角度的内反射表面,其以成角度的表面22.5的中间点开始,并且按更陡的角延伸。另外,在另一实施例中,还存在另一内反射表面229,其在形状上按抛物线示出。
图29还示出了不同设计,其中,一种设计示出了按比图12所示的角更大的角延伸的内反射表面247。另外,在另一设计中,部件248示出了另一成角度的内反射表面,其以成角度的表面24.5的中间点开始,并且按更陡的角延伸。另外,还存在另一设计,其示出了被用于在光管内部内反射光的抛物线或弯曲内反射表面。这些内反射表面中的每一个都可以通过粗糙外表面、材料本身的特性、或者经由表面上的涂层、或者仅经由施加至光管或光纤的外表面或者与光管或光纤的外表面相邻地定位的反射表面来形成。
图30示出了另一设计,其示出了具有切口或弯曲接纳区229的、诸如左光管22的光管的后视图,该切口或弯曲接纳区229被配置成接纳诸如LED发光体50的发光体或发光体主体。另外,图31示出了用于右光管24的另一设计,其示出了被配置成接纳发光体60的切口区或弯曲界面249。这些弯曲表面或界面允许相关联的发光体的就座,其因而被用于将更多光并入到光管中,以供进一步反射或折射。
图32A示出了另选设计,其示出了充当定向到光纤58中的光源的LED发光体50,其被配置成沿该光纤的路径内反射光,并且在界面59处将光反射到光管226中。该光纤充当波导,其具有进行内反射的外表面,并且被用于基本上没有损耗地将光引导至界面。在界面59处,该光纤形成将光投射到光管226中的光源。由此,第一光源50可以与光管226隔开并且还按任何希望角定位,同时还在界面59处形成光源,而仍具有沿相关联的光管的纵轴99d延伸的大部分光。
图32B示出了利用形成光源的发光体50的另选设计,其被配置成将光投射到光管228中。光管228可以被形成为具有大致矩形截面的表面区域,具有与光管的纵轴229c大致平行地并且还与正面的前表面14.1大致平行地延伸的第一类型背表面229a。另选的是,光管228可以具有成角度的表面229b,其相对于纵轴229成一角度并且也相对于正面14.1相对地成一角度。
在上述设计中的任一个中,诸如发光体50、60的光源,或诸如背表面22.5、24.5、229a或229b的背表面相对于该背表面成一角度,以使大部分初级光被内部反射回光管中,以创建在光管内部的基本内反射和充足且大致均匀的光的散布。
术语大部分初级光可以是大于30%、大于50%、大于60%、大于70%、80%或90%的任何量的光。该反射表面的效率由光管的材料的光学特性和反射表面本身的光学特性来控制。
利用该嵌套构造,故障电路断续器具有采用大致浅构造的多个传感器,如在2009年7月7日提交的国际专利申请No.PCT/US09/49840中所公开的,其公开通过引用并入于此。因此,利用布置在紧凑外壳中的、这种类型的电气装置,在具有较浅深度的单接线电气箱壳中定位有大量的电气组件。例如,虽然这些尺度不是必需的,但外壳的尺度的示例如下:总体高度OH(参见图26)在第一实施例中处于或最高达1.380英寸;或者在第二实施例中,不大于1.4英寸,或者在第三实施例中,最高达不大于1.75英寸。总体宽度或OW(参见图26)在第一实施例中处于或最高达1.73英寸,在第二实施例中处于或最高达1.75英寸;或者在第三实施例中处于或最高达1.9英寸;总体长度或OL(参见图27)在第一实施例中处于或最高达2.7英寸;在第二实施例中处于或最高达2.8英寸,或者处于或最高达3.5英寸。
利用传感器的浅构造(如图27所示),该装置在第一实施例中可以具有处于或最高达1.02英寸的箱内深度。在其它实施例中,作为从安装片40至电气装置的背面(参见图2)的深度的箱内深度IBD可以更大,如处于或最高达1.2英寸或者处于或最高达1.5英寸。
作为在装置安装之后的可见面的宽度并且在图2中用线14.1w的示例示出的装饰品宽度的示例可以为在一个实施例中处于或最高达1.28英寸,或者在第二实施例中处于或最高达1.3英寸,或者在第三实施例中处于或最高达1.5英寸。作为在装置安装之后的可见面的长度并且在图2中用线14.1L的示例示出的装饰品长度的示例为在第一实施例中处于或最高达2.6英寸,或者在第二实施例中处于或最高达2.7英寸,或者在第三实施例中处于或最高达2.8英寸。
因此,利用该设计,可以将多个电气组件(包括故障电路断续器、双工插座、诸如耦接至或者与多个光管连接的三个分离发光体的多个发光体)容纳在空间有限的外壳内部。
因此,虽然对本发明的若干实施例进行了示出和描述,但要明白的是,在不脱离如所附权利要求书中限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行许多改变和修改。

Claims (38)

1.一种电气装置,包括:
a)具有正面的外壳;
b)设置在所述外壳中的光源,其中,所述光源被配置成沿一轴投射峰值辐射图案;
c)具有至少一个成角度的表面的光管,其中,所述光管至少部分地设置在所述外壳中,并且其中,所述成角度的表面被布置和配置成朝所述峰值辐射图案轴延伸。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光源与所述至少一个光管相邻地设置。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述至少一个光管沿与所述峰值辐射图案的所述轴大致平行的纵轴延伸,并且其中,所述峰值辐射图案的所述轴延伸到所述光管中。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述峰值辐射图案轴沿与所述正面大致平行的方向延伸。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光管具有前表面,并且其中,所述成角度的表面被形成为与所述前表面相对设置的背表面,其中,所述峰值辐射图案的所述轴沿相对于正面成角度地远离的方向,朝所述光管的所述背表面延伸。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述成角度的表面被配置成反射来自所述光源的预定量的初级光。
7.根据权利要求1所述的装置,其中,所述成角度的表面适于进一步包括耦接至所述成角度的表面的反射表面。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光管耦接至所述外壳,以使所述光管具有至少两个暴露表面,其中,所述至少两个暴露表面彼此大致垂直地定位。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,所述成角度的表面具有设定在1度和33度之间的角。
10.根据权利要求1所述的装置,其中,所述至少一个光管由聚合物制成。
11.根据权利要求10所述的装置,其中,所述至少一个光管由聚碳酸酯制成。
12.根据权利要求1所述的装置,其中,所述至少一个外壳被配置成安装到壁箱中。
13.根据权利要求1所述的装置,其中,所述壁箱被配置为单接线壁箱。
14.根据权利要求13所述的装置,其中,电气装置还包括以下至少一种:故障电路、双工插座、发光体、开关、占空传感器。
15.根据权利要求13所述的装置,其中,电气装置包括故障电路,和具有带有插头触点的至少两个插头接口的双工插座,其中,所述故障电路具有可移动触点,该可移动触点被配置成在发现故障时分离以去除来自所述插头触点的电力,并且其中,电气装置具有耦接至电气装置的所述正面的测试按钮和复位按钮两者。
16.根据权利要求15所述的装置,其中,所述至少一个光管沿所述外壳的所述正面的长度延伸至少1/5。
17.根据权利要求16所述的装置,其中,所述至少一个光管具有与所述外壳的所述正面大致平行地延伸的第一暴露面、和与所述外壳的所述正面大致垂直地延伸的第二面。
18.根据权利要求1所述的装置,其中,所述至少一个光管具有前表面,该前表面是与所述至少一个外壳的所述正面大致平行地延伸的暴露面,并且其中,所述成角度的表面朝着所述外壳的所述正面成一角度。
19.根据权利要求18所述的装置,其中,所述至少一个光管还包括与所述前表面大致垂直地延伸的至少一个附加暴露表面,其中,所述附加表面的至少一部分被暴露,其中,所述至少一个附加暴露表面具有大致为矩形的截面。
20.根据权利要求19所述的装置,其中,所述成角度的表面与所述前表面相对设置,并且与所述至少一个附加暴露表面大致垂直地延伸。
21.根据权利要求1所述的装置,其中,该装置包括至少一个电路板,该电路板设置在所述至少一个外壳中并且与所述外壳的所述正面大致平行地延伸。
22.根据权利要求21所述的装置,还包括至少一个光管支承体,该光管支承体设置在所述至少一个外壳中并且被配置成隔开所述至少一个光管与所述电路板,该装置还包括至少一条导线,该导线从所述电路板延伸至所述光源。
23.根据权利要求22所述的装置,其中,所述至少一个光源是LED发光体,该LED发光体具有与所述电路板大致垂直地延伸的底板,并且其中,所述至少一个光管支承体被配置成支承所述至少一个光源与所述至少一个光管相邻。
24.根据权利要求23所述的装置,其中,所述至少一个光管支承体具有至少一个凹槽,该凹槽被配置成支承从所述至少一个光源的底板延伸至所述电路板的所述至少一条导线。
25.一种用于照明与一电气装置相邻的区域的过程,该过程包括:
a)选择用于光管的光管材料:
b)将所述光管定位到具有正面的外壳中,所述光管与一光源相邻地定位;
c)计算针对所述光管的反射表面的至少一个角,所述角基于所述光管材料的折射率选择,以提供一大致反射表面,该反射表面被配置成反射从所述光源延伸的大部分的初级光。
26.根据权利要求24所述的过程,其中,所述光管具有长度和宽度,其中,所述光管的所述长度沿纵轴延伸,其中,所述纵轴与所述外壳的所述正面大致平行地延伸,其中,所述光管具有正面,该正面与所述外壳的所述正面大致平行地延伸,并且与所述光管的所述纵轴大致平行地延伸,其中,所述成角度的反射表面与所述光管的所述前表面相对地设置,并且从远离所述光管的所述前表面设置的第一位置到靠近所述光管的所述前表面的第二位置,朝着所述光管的所述前表面成一角度。
27.一种电气装置,包括:
a)具有正面的至少一个外壳;
b)被配置用于接纳插头的至少一个插座开口;
c)与所述至少一个插座开口相邻地设置在所述外壳中的至少一个触点;
d)可滑动地设置在所述外壳中的至少一个遮门,所述遮门设置在所述至少一个插座开口与所述至少一个触点之间;以及
e)至少一个弹簧,包括耦接至所述遮门的螺旋弹簧,所述弹簧被配置成按闭合位置偏置所述遮门。
28.根据权利要求27所述的电气装置,还包括至少一个接线柱,其中,所述弹簧耦接至所述至少一个接线柱并且耦接至所述遮门。
29.根据权利要求26所述的电气装置,还包括:
设置在所述外壳中的至少一个光源,所述光源被配置成显示具有沿一轴延伸的峰值辐射图案的光;
至少部分地设置在所述外壳中的至少一个光管,所述至少一个光管具有朝着所述峰值辐射图案的所述轴成一角度的至少一个成角度的表面。
30.根据权利要求1所述的电气装置,其中,所述光源包括耦接至光纤的发光体,其中,所述光源是所述光纤上的、被配置成发射光并且与所述发光体相对地隔开的面。
31.一种电气装置,包括:
a)具有正面的外壳;
b)设置在所述外壳中的光源,其中,所述光源被配置成沿一轴投射峰值辐射图案;
c)具有至少一个前表面和至少一个背表面的光管,其中,所述光管至少部分地设置在所述外壳中,并且被布置并配置成允许所述峰值辐射图案轴按一角度与所述背表面的至少一部分相交,以使得从所述光源发射的光的大部分被反射回所述光管中。
32.根据权利要求31所述的装置,其中,该光的大部分包括发射到光管中的光的至少百分之五十。
33.一种电气装置,包括:
光源;
光管,包括:
a)光输入表面,被配置成接收初级光,该初级光具有峰值辐射图案轴,并且该输入表面相对于峰值辐射图案轴按一角(α)定位;
b)光输出表面,相对于峰值辐射图案轴按第二角(β)定位;
c)成角度的表面,该成角度的表面至少基本反射从所述光源输出的初级光,并且相对于峰值辐射图案轴按第三角(γ)定位,所述第三角(γ)是锐角,以使初级光与成角度的表面相交并且被反射朝着输出表面。
34.根据权利要求33所述的装置,其中,角α大致为90度。
35.根据权利要求33所述的装置,其中,角β大致为0度。
36.根据权利要求33所述的装置,其中,所述角γ大于1度。
37.根据权利要求33所述的装置,还包括:
光传输介质,该光传输介质具有与所述光管的所述光输入表面相邻地定位的输出表面,所述光传输介质被布置成从所述光源向所述光管传导光。
38.根据权利要求37所述的装置,其中,所述光传输介质是光纤。
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