CN103168401A

CN103168401A - 灯插座

Info

Publication number: CN103168401A
Application number: CN2011800503058A
Authority: CN
Inventors: J.G.马坦斯
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2013-06-19
Also published as: JP2014500572A; EP2630701A1; WO2012052869A1; US20130203276A1

Abstract

本发明描述了一种用于灯(2)的插座(1A,1B)，该插座(1A,1B)包括：插座壁(11)，其封闭在插座边沿(13)和插座底部(14)之间的腔体(12)，该腔体(12)的尺寸设计成部分地容纳灯(2)；以及至少一个舌片(3)，其用于将灯(2)支撑在插座(1A,1B)中，该舌片(3)布置在腔体(12)中使得舌片(3)在插座边沿(14)的水平以下固定在插座(1A,1B)的主体中；该舌片(3)朝插座边沿(13)伸入腔体(12)；并且舌片(2)的上端基本上布置在插座边沿(13)的水平处或插座边沿(13)的水平以下。本发明还描述了一种将灯(2)安装在这样的插座(1A,1B)中的方法，该方法包括以下步骤：将灯(2)定位在腔体(12)中，使得灯接触区域(20)基本上在插座边沿(13)的水平处并且舌片接触区域(30)贴靠对应的灯接触区域(30)；以及将舌片接触区域(30)结合到灯接触区域(20)。本发明还描述了一种包括这样的插座(1A,1B)和使用这样的方法安装在插座(1A,1B)中的灯(2)的照明组件(5)。

Description

灯插座

技术领域

本发明描述了一种用于灯的插座、一种将灯安装在插座中的方法和一种照明组件。

背景技术

用来提供非常亮的近点光源的诸如D型高强度放电(HID)灯的气体放电灯通常安装在插座内，该插座继而连接到镇流器。在内部玻璃容器中的小放电室内生成放电电弧，内部玻璃容器继而被外部玻璃封壳保护。镇流器的作用是提供初始较高起动电压以点亮灯并在正常操作期间维持电弧。在诸如汽车前照灯的应用中使用的灯必须非常牢固地固定在插座中，因为在汽车应用中的灯可能常常受到振动和冲击。即使在这样的条件下，灯也必须提供稳定的光源。特别地，应避免灯相对于插座的任何突然运动，以便避免放电电弧摆动，在这种情况下，放电电弧可能“脱离”电极，从而使灯熄灭。为此，这样的灯通常借助于多个舌片牢固地紧固到插座，该舌片在一端焊接到灯周围的套管或封套，并且在另一端牢牢地锚固在插座中。为了将舌片焊接到套管或封套，常常使用激光束焊接(LBW)步骤，因为该工艺精准而快速，从而允许将能量非常准确地储存在舌片和套管的焊点处。为了适应LBW工艺的要求，即为了允许激光束基本上垂直地导向在焊点处，现有技术插座的舌片通常突出到插座边沿水平以外一定距离。在此处及下文中，术语“插座边沿水平”或“插座边沿平面”应理解为表示由插座边沿的上表面限定的平面，其中插座边沿的上表面通常垂直于灯的光学轴线。通常，插座边沿为均匀且平坦的表面。对于具有不平表面的插座边沿来说，可以将平均水平视为基准。将要连接到舌片的套管优选地位于灯主体上很靠下的地方，即在相对远离放电室的灯的区域中，从而使其不阻挡任何光。这些考虑导致现有技术D型HID灯的放电室中心位于离插座边沿约27.1mm处。该距离被称为灯的“发光中心长度”(LCL)。然而，现有技术照明组件的长LCL可能是有问题的，因为外壳的总长度必须适应这样的长LCL，从而使这样的照明组件不适合正日益流行的更紧凑的前照灯设计。

因此，本发明的目的是提供一种减小保持在这样的插座中的灯的发光中心长度的方式。

发明内容

该目的由根据权利要求1所述的插座、根据权利要求7所述的将灯安装在插座中的方法、以及根据权利要求13所述的照明组件来实现。

根据本发明，用于灯的插座包括：插座壁，其封闭在插座边沿和插座底部之间的腔体，该腔体尺寸设计成部分地容纳灯；以及至少一个舌片，其用于将灯支撑在插座中，该舌片布置在腔体中使得舌片在插座边沿水平以下固定在插座的主体中；该舌片朝插座边沿伸入腔体；并且舌片的上端基本上布置在插座边沿水平处或插座边沿水平以下。

根据本发明的插座的舌片可以以任何合适的方式固定或锚固在插座中，使得舌片在一端(下端)固定且取向成使得另一端(上端)朝插座边沿水平导向。有效地，整个舌片或至少舌片的较大部分位于插座的腔体内，使得至多仅一小部分舌片在插座边沿水平以外突出腔体外。根据本发明的插座的优点在于，灯的发光中心长度可以有利地被缩短，而不需要对灯本身的任何改变或对灯安装方法的任何显著修改。这是因为舌片的较大部分基本上位于插座边沿水平以下，而舌片的上端被用来支撑或固定插座内的灯。这与现有技术插座形成对比，现有技术插座具有从插座边沿水平向外延伸的舌片，使得现有技术舌片的较大部分位于插座边沿上方。在根据本发明的插座中，由于舌片的上端不延伸超出插座边沿任何显著的程度，因此将舌片紧固到灯的水平可以显著低于现有技术解决方案中的水平。利用本发明的插座，舌片可以在甚至低于插座边沿水平的水平处紧固到灯。

根据本发明，将灯安装在插座中的方法包括下列步骤：将灯定位在腔体中，使得灯接触区域基本上在插座边沿水平处，并且舌片接触区域贴靠对应的灯接触区域；以及将舌片接触区域结合到灯接触区域，其中该插座包括插座壁，该插座壁封闭在插座边沿和插座底部之间的腔体，该腔体的尺寸设计成部分地容纳灯，并且该插座包括：至少一个舌片，其用于将灯支撑在插座中，该舌片布置在腔体中使得舌片固定在插座底部附近，舌片朝插座边沿延伸远离插座底部进入腔体中，并且舌片的上端基本上布置在插座边沿水平处。

如上所述，由于舌片在其下方紧固到灯的区域对于灯输出不重要，在根据本发明的方法中，灯的这部分可以位于插座的腔体内，而不对灯输出产生任何不良影响。

根据本发明，照明组件包括这样的插座和使用这样的方法安装在插座中的灯。因此，根据本发明的照明组件能显示出有利地短的发光中心长度，并可用来有利于汽车前照明应用（其中紧凑的照明组件设计是所需的）。

从属权利要求和以下描述公开了本发明的特别有利的实施例和特征。实施例的特征可根据需要组合以获得另外的实施例。

在一种汽车应用中，灯通常在照明组件中处于水平位置。离开灯主体的光被反射器和/或投影透镜收集和成形以提供所需光束形状。在下文中，当描述插座几何形状时，插座的底部被视为基部，并且插座壁、舌片和灯可被视为从该基部“向外”或“向上”延伸。

在根据本发明的插座中，该舌片可以在插座边沿水平下方的任何点处固定在插座的主体中。例如，舌片中的一个可以在插座边沿和插座底部之间的某个水平处被锚固在插座壁中。或者，舌片的一端可被锚固在插座底部自身中。然而，在本发明的特别优选的实施例中，舌片的一端被基本上锚固在靠近插座底部的插座的壁中。

舌片的作用是将灯相对于插座牢牢地固定在竖直位置中。因此，在本发明的一个优选的实施例中，舌片的上端包括舌片接触区域，该舌片接触区域被成形为贴靠布置在支撑于腔体中的灯的主体上的灯接触区域。这些接触区域可以被熔合或以合适方式接合，这将在下文进行解释。

通常，接触区域将通过施加热量而接合，使得灯接触区域和舌片接触区域的材料能熔融并熔合，从而得到稳固的连接。优选地，热量被施加到接触区域，而不损坏插座的材料。因此，在本发明的另一优选实施例中，插座包括在插座边沿中的至少一个凹部或切口，该凹部通入腔体并且布置成基本上与对应舌片的舌片接触区域和灯的中心轴线共线，即在到插座边沿的侧向上。这样，凹部能提供到舌片接触区域的“可视”通路。这样的凹部可形成为凹槽、凹口或通道。这样的凹部可能在插座边沿的整个宽度上延伸，或者可以在插座边沿的边缘之间的点处开始并朝中心轴线延伸以通入腔体。

由于本发明的插座的舌片的上端优选地位于插座边沿水平处或刚好低于插座边沿水平，舌片的接触区域可以完全位于插座边沿水平下方。凹部优选地成形为允许热能源导向该接触区域。因此，在本发明的一个特别优选的实施例中，凹部布置成在插座边沿中成一倾角，使得凹部的下端通入腔体，并且其中倾角包括在插座边沿水平下方至多30度、更优选地至多25度、最优选地至多20度。利用这样的有利地倾斜的凹部，热能源能导向至插座的腔体中，以便以基本上直角或以至少接近垂直的角度投射到舌片的接触区域。这有利地允许热量以高效的方式储存。

插座可由任何合适的材料制成。从而可以迅速地且以一致的品质大量制造，在本发明的一个优选的实施例中，插座由塑性材料制成，例如，诸如聚苯硫醚(PPS)的适于注射成型工艺的任何合适的热固性或热塑性聚合物。

舌片优选地由能容易地切割和成形且能熔融以熔合到灯接触区域的材料制成，例如，诸如铝或钢的金属。合适的材料可以是金属片，由该金属片可以冲压、激光切割或以其它方式形成舌片。舌片能固定到先前形成的插座，例如通过胶合、拧入或以其它方式将舌片一端锚固到靠近插座底部处。然而，在本发明的一个特别优选的实施例中，舌片在注塑成型工艺期间部分地嵌入插座中。这样，舌片被特别牢固地锚固在插座中且能因此为灯提供必要的稳定性，而不需要额外的紧固步骤。

灯优选地非常牢固地保持在插座中，使得特别对于汽车应用来说，灯将牢固地一直锚固在插座中，甚至当汽车经过不平的地面时经受振动或冲击时也是如此。因此，在本发明的一个特别优选的实施例中，插座包括多个舌片以保持灯。为了有利于熔合接触区域，插座还优选地包括对应的多个凹部，其中每个凹部与对应舌片的舌片接触区域和灯的中心轴线基本上共线地布置在插座边沿中。

为了将灯安装在插座中，如上所述，将灯定位在腔体中，使得灯接触区域基本上处在插座边沿水平处，并且舌片接触区域贴靠对应的灯接触区域。然后将舌片接触区域以某种方式紧固到灯接触区域。对于诸如任何D1-D5灯的汽车HID灯来说，灯的电极连接到插座底部另一侧上的电压源或镇流器。因此，为了将灯安装在插座中，首先将一个或多个灯部件插入穿过插座底部中的对应开口。例如，封闭第一电极引线的灯的外套的狭窄圆柱形夹管可以被插入穿过插座底部中心中的一个开口。插座底部中的另一个较小开口能容纳位于灯外套的外部上的平行于灯的中心轴线布置的第二电极引线，以支撑第二电极。

舌片能熔合或者说是以任何合适的方式结合到灯外表面。例如，可以将焊料施加在灯外表面上的某些点处，或者作为沿灯的外周边的带，以在插座边沿水平处充当灯接触区域。一旦灯已被插到插座上，即可将热量施加到舌片接触区域以熔融焊料并结合接触区域。可使用任何合适的结合技术来熔合舌片接触区域和灯接触区域，结合技术例如粘合剂结合、玻璃粉结合等，这取决于舌片的所选材料和优选的结合方法。然而，优选地，结合方法以与已确定的结合方法类似的方式进行。因此，根据本发明的方法优选地包括将套管布置在灯的外表面周围，该套管包括多个接触区域。套管优选地具有与舌片相同的材料（例如钢或铝），以便接触区域能熔合以提供满意的结合。这样的套管也可由金属片形成为例如封套或卡圈（其具有用于将其牢固地保持就位的夹持件）。在下文中，可以假设这样的套管围绕灯布置，使得灯接触区域包括与舌片接触区域接触的套管上的区域。套管上的该区域可因此在下文中被称为套管接触区域。

将舌片接触区域结合到套管接触区域的步骤优选地包括将舌片接触区域焊接到套管接触区域，因为焊接能确保在各接触区域之间非常稳固的结合。在焊接期间，接触区域被加热至舌片/套管的材料变得熔化的点。一旦硬化，接触区域就被结合或熔合以提供稳固的连接。

优选地，将舌片接触区域焊接到套管接触区域的步骤包括激光焊接步骤，因为激光光束能以非常高的精度导向至舌片接触区域(并因此间接导向至舌片接触区域另一侧上的套管接触区域)且持续非常准确的时间。脉冲激光可用来施加一系列非常短的强能量脉冲以非常准确地加热接触区域。

在激光束焊接(LBW)中，光束优选地导向至舌片接触区域，使得光束以接近垂直的角度(即，以迎面方式)投射到舌片接触区域。然而，由于舌片基本上完全位于根据本发明的插座的腔体内，激光光束必须从上方且成角度地导向至舌片接触区域处。确保激光束以基本上迎面的方式投射到舌片接触区域的一种方式可能是以喇叭“裙”的方式设计套管，以使得套管在底部处较宽。利用这样的套管设计，舌片接触区域能提供可由激光束基本上以直角投射的表面。然而，如上所述，优选地避免对已确定的灯制造方法的改变，并且可能优选的是让已知的套管设计保持不变。因此，在本发明的一个特别优选的实施例中，激光光束被导向至舌片接触区域，使得激光光束的路径至少部分地位于对应凹部内。通过允许激光束位于凹部内同时被导向至舌片接触区域，可以确保对于LBW方法最佳的入射角，而不必对灯套管设计进行任何改变。

优选地，激光光束以至多30度、更优选地至多25度、最优选地至多20度的角度导向至舌片接触区域。以这种方式导向至舌片接触区域的激光光束能将能量有利地储存在舌片接触区域处且因此间接地储存在套管接触区域处，使得这些区域能满意地熔合。

如上所述，灯应非常牢固地保持在插座中，特别是对于汽车前照灯应用来说，其中灯和插座组件可能频繁地经受振动或冲击。因此，在本发明的一个特别优选的实施例中，插座包括四个凹部，其布置在插座边沿中，使得每个凹部与对应舌片的舌片接触区域和灯的中心轴线基本上共线，并且该插座包括激光焊接到灯套管上的四个灯接触区域的四个舌片。四个舌片中的每一个可因此通过激光焊接熔合到灯的套管以提供特别有利的稳固的组件。当然，三个或甚至两个舌片/凹部对也可以胜任，或者可能优选的是使用多于四个的舌片/凹部对。

为了尽可能均匀地吸收和分布力，在本发明的一个优选的实施例中，舌片基本上等间距地布置在插座的腔体中。例如，四个舌片能以90度的角间隔布置。如果使用三个舌片，则这些舌片能以120度的角间隔布置，依此类推。

通过结合附图所考虑的以下详细描述，本发明的其它目的和特征将变得显而易见。然而，应当理解，附图仅设计用于例示的目的，而不是作为对本发明的限制的限定。

附图说明

图1示出带有安装在现有技术插座中的灯的照明组件；

图2示出根据本发明的第一实施例的插座；

图3示出根据本发明的第二实施例的插座；

图4示出根据本发明的一个实施例的照明组件的剖视图；

图5示出图4的照明组件的侧视图。

贯穿各个附图，相同的标记表示相同的对象。附图的元件未必按比例绘制。

具体实施方式

图1示出了具有安装在现有技术插座6中的灯2的照明组件62。灯2包括具有放电室22的内部放电容器23，在操作期间，放电室22中生成放电电弧。内部放电容器23封闭在保护性外部容器26中。若干舌片60固定在插座6中并且布置成贴靠套管21，套管21围绕外部容器26的外周边布置。套管21位于外部容器26上相对靠下的地方，以避免任何不必要的光损失。在这类现有技术插座6中，将舌片60定位成向外突出超过插座边沿平面P 6意味着发光中心长度D (在插座边沿平面P和穿过放电室22的中心的垂直轴线Y之间进行测量)相对较大。在当前照灯应用中使用时，这样的照明组件62需要对应地“长”的外壳。

图2示出了根据本发明的第一实施例的穿过插座1A的剖视图A-A'和插座1A的俯视图。如在图下半部中的俯视图中所示的那样，当从顶部观察时，插座1A在形状上是圆的。剖视图A-A'示出由插座壁11和插座底部14限定的腔体12。插座边沿13对于将插座1A安装到镇流器(未示出)上是所需的。剖视图示出了部分地并入插座1A的主体中的两个舌片3。舌片3伸入腔体12中并延伸至插座边沿13的水平或插座边沿平面P。俯视图示出了总共四个舌片3。这些舌片通过由诸如铝或钢的金属片冲压出所需形状（在本案中为带有四个平坦舌片的环31）而形成。在通过注塑成型工艺将金属片环锚固在插座主体中之前，舌片3向上弯曲至所需程度。环31可以接着被插座的塑性材料完全封闭，从而将舌片3暴露于腔体12中。

图3示出了根据本发明的第二实施例的插座1B，其中多个通道状凹部4已在注塑成型过程期间形成于插座1B的壁中。该图示出了插座1B的腔体12中的四个舌片3的取向。每个凹部4与舌片接触区域30对齐，使得激光光束L能沿凹部4导向至舌片接触区域30。为了适应激光束，每个凹部4成向下的角度布置在腔体12中。插座底部14中的开口15允许将灯2插入插座1B中，如图4所示，该图示出了安装在插座1B中的D型HID灯2。套管21朝基部布置在外部容器26的周边周围。第一电极穿过其中的外部容器26的密封端27通过插座1B的基部中的开口15突伸。另一个较小的开口16允许第二电极24的隔离陶瓷管25的支撑件穿过插座底部14。在安装期间，使得灯2可操作，以便在放电室22中建立放电电弧。摄像机(未示出)观察该近点大小的光源相对于固定基准(未示出)的位置，并且相应地调整灯2的位置，直到获得满意的位置。一旦灯的位置固定，激光光束L就以相对于水平面P的角度导向至舌片接触区域20，以便激光束L能被其行进穿过的向下倾斜的凹部4容纳，以将该接触区域激光焊接到套管21上的对应灯接触区域30。所有四个舌片3能用四个单独的激光束同时焊接，或者舌片3能被连续地焊接到套管。由于舌片3基本上位于插座1B内，并且不在插座边沿13或插座边沿平面P上方显著突出，灯2能相当深地安装在插座1B中。结果，根据本发明的插座1B中的灯2的发光中心长度相比图1所示现有技术灯更小。

图5示出了根据本发明的照明组件5的侧视图，其中D型HID灯被安装在插座1A、1B中。相比图1所示现有技术照明组件，此处不能看到舌片，因为它们被设置在插座1A、1B中如此靠下的位置。因此，在插座边沿平面P和穿过放电室22的竖直轴线Y之间测量的该照明组件5的发光中心长度D_min有利地较小，从而使其适合在浅外壳（诸如用于汽车前照灯应用的紧凑外壳）中使用。

虽然已在附图和前述描述中详细示出和描述了本发明，但这样的示出和描述应视为说明性的或示例性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、本公开和所附权利要求，本领域的技术人员可以理解和实现对所公开的实施例的其它变型。例如，作为沿着在插座的侧壁中的凹部导向激光光束以激光焊接接触区域的替代，插座壁可能包括多个适当布置的孔或竖直狭缝，激光光束能穿过这些孔或竖直狭缝导向至舌片接触区域。

为清楚起见，应当理解，在本申请全文中“一个”或“一种”的使用不排除多个，并且“包括”不排除其它步骤或元件。在相互不同的从属权利要求中引述某些措施的简单事实并不表示不能使用这些措施的组合来取得益处。权利要求书中的任何附图标记不应被理解为限制其范围。

Claims

1.一种用于灯(2)的插座(1A, 1B)，所述插座(1A, 1B)包括插座壁(11)，其封闭在插座边沿(13)和插座底部(14)之间的腔体(12)，所述腔体(12)的尺寸设计成部分地容纳所述灯(2)；以及至少一个舌片(3)，其用于将所述灯(2)支撑在所述插座(1A, 1B)中，所述舌片(3)布置在所述腔体(12)中使得：

-所述舌片(3)在所述插座边沿(14)的水平以下固定在所述插座(1A, 1B)的所述主体中；

-所述舌片(3)朝所述插座边沿(13)伸入所述腔体(12)；并且

-所述舌片(2)的上端基本上布置在所述插座边沿(13)的所述水平处或所述插座边沿(13)的所述水平以下。

2.根据权利要求1所述的插座，其中所述舌片(3)的所述上端包括舌片接触区域(30)，所述舌片接触区域(30)成形为贴靠支撑在所述腔体(12)中的所述灯(2)的灯接触区域(20)。

3.根据权利要求2所述的插座，包括在所述插座边沿(13)中的至少一个凹部(4)，所述凹部(4)通入所述腔体(12)且布置成基本上与所述舌片(3)的所述舌片接触区域(30)和所述灯(2)的中心轴线(X)共线。

4.根据权利要求3所述的插座，其中所述凹部(4)布置成在所述插座边沿(13)中成倾角(a)，使得所述凹部的下端通入所述腔体(12)，并且其中所述倾角(a)包括在所述插座边沿(13)的所述水平以下至多30度、更优选地至多25度、最优选地至多20度。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的插座，其中所述舌片(3)部分地嵌入所述插座(1A, 1B)中。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的插座，包括多个舌片(3)和对应的多个凹部(4)，其中每个凹部(4)在所述插座边沿(13)中布置成基本上与对应舌片(3)的舌片接触区域(30)和所述灯(2)的所述中心轴线(X)共线。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的插座，其中所述舌片(3)基本上等间距地布置在所述插座(1A, 1B)的所述腔体(12)中。

8.一种将灯(2)安装在插座(1A, 1B)中的方法，所述插座(1A, 1B)包括插座壁(11)，其封闭在插座边沿(13)和插座底部(14)之间的腔体(12)，所述腔体(12)尺寸设计成部分地容纳所述灯(2)；并且所述插座(1A, 1B)包括至少一个舌片(3)，其用于将所述灯(2)支撑在所述插座(1A, 1B)中，所述舌片(3)布置在所述腔体(12)中，使得：

-所述舌片(3)朝所述插座边沿(13)伸入所述腔体(12)；并且

-所述舌片(2)的上端基本上布置在所述插座边沿(13)的所述水平处或所述插座边沿(13)的所述水平以下；

所述方法包括以下步骤：

-将所述灯(2)定位在所述腔体(12)中，使得灯接触区域(20)基本上在所述插座边沿(13)的所述水平处并且舌片接触区域(30)贴靠对应的灯接触区域(30)；以及

-将所述舌片接触区域(30)结合到所述灯接触区域(20)。

9.根据权利要求8所述的方法，包括将套管(21)布置在所述灯(2)的所述外表面周围的步骤，所述套管(21)包括多个灯接触区域(20)。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述将所述舌片接触区域(30)结合到所述灯接触区域(20)的步骤包括将所述舌片接触区域(30)焊接到所述灯接触区域(20)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述将所述舌片接触区域(30)焊接到所述灯接触区域(20)的步骤包括激光焊接步骤，其中激光光束(L)被导向至所述舌片接触区域(30)处使得所述激光光束(L)的路径至少部分地位于布置在所述插座边沿(13)中的对应凹部(4)内。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述激光光束(L)以成至多30度、更优选地至多25度、最优选地至多20度的角度被导向至所述舌片接触区域(30)处。

13.一种照明组件(5)，其包括根据权利要求1至6中的任一项所述的插座(1A, 1B)和使用根据权利要求7至12中的任一项所述的方法安装在所述插座(1A, 1B)中的灯(2)。

14.根据权利要求13所述的照明组件，其中所述插座(1A, 1B)包括四个舌片(3)和四个凹部(4)，所述四个凹部(4)布置在所述插座边沿(13)中使得每个凹部(4)基本上与对应舌片(3)的舌片接触区域(30)和所述灯(2)的所述中心轴线(X)共线，并且其中所述舌片(3)被激光焊接到所述灯(2)的套管(21)上的灯接触区域(30)。

15.根据权利要求13或14中任一项所述的照明组件，包括安装在所述插座(1A)中的D型高强度放电灯(2)，其中在所述灯(2)的放电室(22)的中心和所述插座边沿(13)的水平之间的距离(D_min)包括至多18mm。