CN104089260A - 灯具制造方法 - Google Patents

Abstract

一种灯具的制造方法，包括：提供板材；加工板材，形成具有开孔的灯罩；将灯罩接合于安装有光源的灯座上。本发明的灯具具有较高的散热效率。

Description

灯具制造方法

技术领域

本发明涉及一种发光装置的制造方法，特别是涉及一种灯具的制造方法。

背景技术

现有的灯具一般由灯座、灯罩、光源及灯头组成的。光源安装于灯座上，并与灯头导电连接。灯罩固定于灯座上并密封住光源。然而，对于一些对热量比较敏感的光源，例如发光二极管等，由于光源被密封于灯罩内，导致灯罩内的热量不易从灯罩内散发出去，影响到此类光源的正常工作。

发明内容

因此，有必要提供一种散热效率高的灯具的制造方法。

一种灯具的制造方法，包括：提供板材；加工板材，形成具有开孔的灯罩；将灯罩接合于安装有光源的灯座上。

由于灯罩上设有开孔，因此光源所发出的热量可经由灯罩的开孔直接向外散发，从而提升整个灯具的散热效率。

下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1示出了本发明一实施例的灯具的立体图。

图2为图1的灯具的倒置图。

图3为图1的灯具的分解图，其中光源被移去以方便观察。

图4为图3的灯具的倒置图。

图5为图1的灯具的剖面图。

图6为图1的灯具的配光曲线。

图7为本发明另一实施例的灯具的剖面图。

图8-13为图1的灯具的各个制造步骤。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1及图5，示出本发明一实施例的灯具10。灯具10包括一灯头20、一灯座30、一光源40及一灯罩50。

请一并参阅图2-4，灯座30由导热且绝缘的材料制成，如陶瓷、导热塑料等。本实施例中，灯座30由陶瓷一体成型。灯座30包括一基板32、一从基板32周缘向灯头20方向延伸的套筒34及一形成于套筒34底端的套接部36。基板32呈圆盘状，其包括一顶面320及与顶面320平行的底面322。基板32上开设有从其顶面320贯穿至底面322的四穿孔324。该四穿孔324均匀分布于基板32上，且靠近基板32外侧周缘。可以理解，所述穿孔324的数量也可以为两个、三个等，其位置也不限于在基板32的边缘。套筒34自基板32的外侧周缘向下垂直延伸而出。本实施例中，套筒34呈圆筒形，其厚度大于基板32的厚度。套筒34在其外侧周面靠近底部的位置处形成一外凸的凸缘38。该凸缘38呈圆环形，其顶面380低于基板32顶面320，其底面382高于套筒34的底面342。并且，凸缘38的顶面380与基板32顶面320的间距大于凸缘38底面382与套筒34底面342的间距。本实施例中，凸缘38的底面382呈倾斜状，其朝向套筒34的底面342呈渐缩的锥形。套筒34的内径自上至下保持一致，套筒34在高于凸缘38位置处的外径大于低于凸缘38位置处的外径。套接部36连接套筒34的底端。套接部36的内径与套筒34的内径相同，外径小于套筒34的最小外径。套接部36的内侧周面、套筒34的内侧周面及基板32的底面322共同围设出一圆柱形空间300，用于收容一驱动模组60。该空间300通过基板32的四穿孔324与基板32上方的空间连通。套接部36的外侧周面上形成螺纹360，用于与灯头20螺接。

光源40包括一电路板44及安装于电路板44上的一发光二极管42。电路板44优选为金属基电路板(即以金属作为基底，然后依次在金属基底上形成绝缘层及电路层)，以提供较强的导热能力。发光二极管42的芯片(图未示)直接安装于电路板44(chip on board)上，由此，芯片工作时所产生的热量可直接传导至电路板44上，从而提升传热效率。发光二极管42的芯片优选为由氮化镓、氮化铟镓、氮化铝铟镓等半导体发光材料制成，其在受到电流激发下将发出蓝色的光线。芯片的二电极通过二导线或者通过倒装技术直接连接于电路板44的二电极(图未示)上，从而与电路板44电导通。发光二极管42还包括覆盖芯片的封装层(图未示)。封装层优选由透光性材料制成，如环氧树脂、硅胶等等。封装层内进一步掺杂有荧光粉。荧光粉可由钇铝石榴石、硅酸盐、氧化物、氮氧化物等荧光材料制成，其可在芯片蓝光的激发下发出黄光，进而与蓝光混合成白光。电路板44的二电极通过穿过基板32穿孔324的导线70与驱动模组60连接，从而为芯片提供电能。

灯罩50由金属材料一体形成。优选地，本发明采用铝作为灯罩50的材料，以使灯罩50具有较高的散热能力。灯罩50的厚度可小于基板32的厚度。灯罩50包括一壳体52及形成于壳体52底端的一折边54。折边54从壳体52底部竖直向下延伸。折边54呈圆环状，其内径大于或等于套筒34位于凸缘38上方的外径。由此，折边54可套设于套筒34外侧周面上，从而将灯罩50卡接于灯座30上。折边54的外径小于凸缘38的外径，因此，折边54在套设于套筒34上之后，将会抵接于凸缘38的顶面380，从而防止整个灯座30陷入灯罩50内。由于灯罩50可直接通过折边54卡接于灯座30上，因而灯罩50与灯座30之间的组装十分方便，从而简化整个灯具10的组装过程。壳体52的上半部分呈半球状，下半部分呈朝下渐缩的锥形。壳体52上开设多个开孔520，本实施例中，该多个开孔520均匀开设在壳体52上。本实施例中，每一开孔520均呈圆形。这些开孔520从壳体52的顶部延伸至靠近壳体52底部的位置处。这些开孔520呈多行环设于壳体52的整个外侧周面上。其中，最上面一行的开孔520的数量最少，各行开孔520的数量从壳体52顶部朝向壳体52中部逐渐增多，并从壳体52中部朝向壳体52底部又逐渐减少。换句话说，各行开孔520的数量与壳体52的外径保持一致的变化趋势。本实施例中，基板32的高度与最下面一行的开孔520的高度齐平。因此，在灯罩50与灯座30组装之后，发光二极管42要高于位于最下面一行的开孔520，并大致与下面倒数第二行的开孔520齐平。当然，考虑到安全原因，发光二极管42的高度还可以低于最下面一行开孔520(如图7所示)，从而避免从开孔520中直接看到发光二极管42。

由于灯罩50是由金属制成，因而其内侧壁面具备较高的反射率(当然，也可进一步在灯罩50的内侧壁面上涂上一层高反射率的材料，以获得更佳的反射效果)。发光二极管42发出的一部分光线会直接从灯罩50的开孔520中出射，还有一部分光线会直接照射至灯罩50的内侧壁面，然后经由内侧壁面的反射从灯罩50的开孔520出射。由于灯罩50内侧壁面的反射率较高，因而光线在反射过程中损耗较少，从而使最终的出光效率得到提升。并且，由于开孔520是基本遍布于整个壳体52上的，再加上光线在壳体52内侧壁面上的各方向的反射，因此，从开孔520中射出的光可朝向各个角度及方位出射，从而使整个灯具10获得近乎360度的全景照明效果。优选地，所述壳体52内侧壁面为漫反射面。此外，开孔520均匀开设于壳体52上可确保自灯罩50输出的光线的均匀性，从而使灯具10各角度的出射光强保持一致(如图6所示，在两个相互垂直方向上的配光曲线80、90基本重合)。再者，灯罩50是金属制造并直接套设于灯座30上的，因此发光二极管42产生热量可通过灯座30传输至灯罩50上，然后经由灯罩50散发至外界环境当中，从而提升整个灯具10的散热效率。当然，由于灯座30本身也是采用导热性材料制造，并且也是直接暴露于外界环境当中，因此发光二极管42传导至灯座30的热量也可以直接从灯座30散发至外界环境当中。最后，由于灯罩50的内部空间是通过开孔520与外界环境连通的，因此发光二极管42所产生的热量还可直接散发到发光二极管42周围的空气当中，然后这部分被加热的空气经由开孔520直接对流至外界环境当中。即是说，本发明的灯具10至少有三条散热路径：第一条是经由灯座30传递至灯罩50向外散热，第二条是直接由灯座30向外散热，第三条是由灯罩50内的空气通过开孔520与灯罩50外的空气对流散热。

灯头20为一通用的灯泡型灯头，其可与现有的灯泡插座(图未示)匹配。灯头20包括一环状的侧壁22、一接点24及一连接接点24及侧壁22的绝缘带26。侧壁22的外侧周面及内侧周面形成对应的螺纹220。侧壁22套设于灯座30的套接部36上，其内螺纹220与套接部36的螺纹360干涉配合，从而将灯头20与灯座30固定。侧壁22的外螺纹220用于与现有的灯泡插座的内螺纹配合，从而将灯具10与灯泡插座固定连接。侧壁22及接点24均采用金属材料制成，绝缘带26连接侧壁22及接点24而将二者绝缘。驱动模组60通过二导线70分别连接侧壁22及接点24，从而接收自灯头20输入的电能。由于灯座30是采用绝缘的陶瓷材料制造，因此金属灯罩50可与灯头20通过灯座30绝缘，从而避免灯罩50带电。

如图8-13所示，本发明进一步提供一种灯具10的制造方法，其主要包括如下步骤：

首先，如图8所示提供一金属板材50a。该金属板材50a优选为铝板，以提供较佳的延展性，方便后续的制造过程。金属板材50a的顶面与底面平行。

然后，通过冲压，从金属板材50a上截取制造出如图9所示的多个杯状的模型52a(图8仅示出一个)。每一模型52a包括一圆形的板体54a及从板体54a的外侧周缘向下延伸的一侧板56a。侧板56a呈圆环形并围绕板体54a，且侧板56a的厚度与板体54a的厚度相等。每一模型52a对应金属板材50a的一个区域(如图中所示的A区域)。在冲压过程中金属板材50a的A区域逐渐与金属板材50a的其他部分分离，其中A区域的中部保持原有的水平状态而形成板体54a，A区域的侧边在模具的压力作用下向下弯折而形成侧板56a。在冲压过程中，金属板材50a的厚度基本上不发生变化，即最终形成的模型52a的厚度与金属板材50a的厚度相等。

之后，如图10所示对模型52a的侧板56a进行拉伸，使其长度增加。由于铝的良好的延展性，因而在拉伸过程中侧板56a不容易发生断裂，从而确保制造过程的可靠性。侧板56a在拉伸之后，长度增大，厚度减小。即是说，经过拉伸的侧板56a的厚度要小于板体54a的厚度。

随后，如图11所示再对模型52a的板体54a进行冲压，使其形成半球状的结构。在冲压过程中，板体54a由平板状变成半球状，因而面积增大，厚度减小。最终，板体54a的厚度趋于与侧板56a的厚度保持一致。可以理解地，板体54a的形状是由冲压的模具的形状所决定的，即半球形的模具可制造出半球形的板体54a，因此，如若需要制造出其他形状的板体54a(如椭圆形、锥形等等)，只需要采用具有相应形状的模具即可。

然后，如图12所示在模型52a的表面形成开孔520。在模型52a表面开孔的方式可以有多种，比如，可以先在模型52a的内部套设一具有预先钻位孔的内模，然后在模型52a的外部用金属钻头在模型52a上对应预先钻位孔的位置处向内钻孔；或者是用一中空的内模置入模型52a内以支撑住模型52a，然后将钻头放入模型52a内，由内向外钻孔；又或者是先用一中空的内模置入模型52a内以支撑住模型52a，然后将工具放入模型52a内，由内向外冲压，从而在模型52a外表面形成凸起，最后再在模型52a外部通过刀具将凸起沿着模型52a表面切除。

如图13所示，再对模型52a的侧板56a进行进一步的成型，使其形成直径自上至下逐渐减小的锥形，并同时在侧板56a的底部形成环状的折边54。侧板56a可采用挤压旋转的方式成型，比如将侧板56a放入开口渐缩的的旋转模具当中，通过将侧板56a逐渐压入旋转模具内，侧板被渐缩的开口所挤压而变形，从而形成带有环状折边54的锥形结构。至此，灯具10的灯罩50已制造完成。

最后，将已经预装好灯头20、光源40及驱动模组60的灯座30对准灯罩50的折边54，自下至上穿入灯罩50内，直至灯罩50的折边54套接灯座30的套筒34外侧周面并抵接凸缘38的顶面380。由此，完成整个灯具10的组装过程。

由于本发明是采用金属作为灯罩50的材料，因此制造过程明显不同于传统的玻璃或塑料灯罩的制造过程。特别地，金属灯罩50的整个制程相比于传统的玻璃或塑料灯罩的制程简单，并且，在制造和组装过程中也无需特地注意灯罩50(传统的玻璃灯罩由于易碎需要特别注意轻拿轻放)，因此量产速度更快，可有效增加灯具10在单位时间内的产量。此外，相比于玻璃灯罩，金属灯罩50的成本更为低廉，可有效地降低整个灯具10的总成本，从而更有利于市场的推广应用。

可以理解地，在对模型52a的侧板56a进行收窄之后，还可以进一步地对灯罩50外表面进行处理，使之形成光滑的表面，以使灯罩50具有较佳的外观；或者是在灯罩50内通过电镀的方式形成高反射率的反射层，以提升反光效果。

Claims (22)

1.一种灯具的制造方法，包括：

提供板材；

加工板材，形成具有开孔的灯罩；

将灯罩接合于安装有光源的灯座上。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：灯具为灯泡。

3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：光源发出的部分光线直接从开孔射出，另一部分光线经由灯罩的反射之后再从开孔射出。

4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：板材为导热性材料。

5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：板材为不透光材料。

6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：板材为金属材料。

7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：灯罩卡接于灯座上。

8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：光源包括发光二极管。

9.如权利要求1至8任一项所述的制造方法，其特征在于：加工板材的步骤包括对板材进行冲压，形成模型的步骤，模型包括板体及弯折环绕板体的侧板。

10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于：模型呈杯状。

11.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于：加工板材的步骤还包括对模型的侧板进行拉伸的步骤。

12.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于：加工板材的步骤还包括对模型的板体进行冲压成型的步骤。

13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于：冲压成型之后的板体呈半球形。

14.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于：加工板材的步骤还包括在拉伸侧板之后在模型上形成开孔的步骤。

15.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于：在模型上开孔的步骤包括先在模型内套设有预先钻位孔的内模，然后在模型外用钻头在模型上对应预先钻位孔的位置处钻孔。

16.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于：在模型上开孔的步骤包括在模型内设置支撑模型的中空内模，然后在模型内用钻头从内向外钻孔。

17.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于：在模型上开孔的步骤包括在模型内设置支撑模型的中空内模，然后在模型内用工具从内向外冲压形成凸起，再在模型外用刀具切除凸起。

18.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于：加工板材的步骤还包括在形成开孔的模型之后，通过旋转挤压的方式使侧板朝向远离板体的方向收窄并形成折边。

19.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于：灯座包括承载光源的基板、从基板周缘延伸的套筒及形成于套筒外侧周面的凸缘，灯罩的折边套设于套筒外侧周面并抵接凸缘的顶部。

20.如权利要求1至8任一项所述的制造方法，其特征在于：在形成具有开孔的灯罩之后，还包括对灯罩外侧壁面进行表面处理的步骤。

21.如权利要求1至8任一项所述的制造方法，其特征在于：在形成具有开孔的灯罩之后，还包括对灯罩的内侧壁面镀反射层的步骤。

22.如权利要求1至8任一项所述的制造方法，其特征在于：开孔的数量为多个并均匀分布于灯罩上。