CN109792855A - 设备和拆卸方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种设备(1)，例如照明设备，如照明器，该设备包括：多部件的组件，其包括第一部件(10)和第二部件(20)；以及固定构件(30)，其将第一部件固定到第二部件，其中固定构件包括可通过电磁辐射变形的部段(31,33)，使得在所述部段变形时，第一部件可从第二部件释放。第一部件和第二部件可以是所述设备的外壳部件。还公开了一种拆卸这种设备的方法。

Description

设备和拆卸方法

技术领域

本发明涉及一种设备，该设备包括：多部件的组件，其包括第一部件和第二部件；以及固定构件，其将第一部件固定到第二部件。

本发明还涉及一种拆卸这种设备的方法。

背景技术

循环经济是用于一种工业经济的通用术语，这种工业经济通过设计或意图不产生任何废物和污染，并因此与基于“获取、制造、处置”生产模式的传统线性经济模式形成了对比。循环经济生产模式对于实现更可持续的商品和产品生产方式是可取的，例如，通过允许对已达到产品使用寿命的产品的许多部件进行再利用或再循环。这有时被称为这种产品的从摇篮到摇篮的设计。

然而，实现这种环保产品设计的一个挑战是与拆卸这种产品相关的成本。例如，诸如照明器的照明设备可以包括多个部件的组件，例如外壳部件和外壳内的有源部件，这些部件可以通过诸如胶水或螺钉的固定构件保持在一起，即使这种移除是完全可能的，移除这些固定构件也可能是耗时的；例如，在这种固定构件已经风化或者例如就螺钉而言以其他方式损坏的情况下，它们的移除可能变得麻烦或者甚至不可能。在这种情况下，拆卸照明设备以促进其至少一些部件的再利用可能成本过高，导致照明设备被丢弃，从而不可取地将可再利用的部件添加到废物流中。

WO 2012/049599 A2公开了一种照明器的连接器布置，其中该连接器布置使用可溶材料机械连接照明器组件的零件，该可溶材料可以溶解在合适的溶剂中，以便分离组件的零件，从而促进这些零件的再利用。然而，在某些情况下，溶剂的使用可能不切实际或不可取。例如，就照明设备的防风雨外壳而言，可溶材料可能必须定位在外壳的内部，使得可能难以溶解该材料。此外，这种溶剂可能会增加这种照明器的拆卸过程的成本。

JP 2001/263320公开了一种卡扣配合耦合结构，其能够在不使用诸如螺丝刀的工具的情况下拆卸壳体。卡扣配合耦合结构具有彼此接合的爪部和爪锁定部。爪部或爪锁定部由具有不同线性膨胀系数的相对表面的材料形成。

EP 0927990公开了一种使用双金属构件的硬盘驱动器的闩锁设备。该设备包括锁定/释放装置，用于选择性地锁定/释放用于保护磁盘免受磁头损坏的致动器。该设备还包括双金属构件，用于根据是否施加电力而通过热膨胀和收缩来操作锁定/释放装置。该设备还包括用于操作双金属构件的加热装置。

发明内容

本发明旨在提供一种可以容易拆卸的设备，例如照明设备。

本发明还旨在提供一种拆卸这种设备的方法。

根据一个方面，提供了一种设备，该设备包括多部件的组件，其包括第一部件和第二部件，其中第一部件和第二部件是该设备的外壳部件。该设备还包括适于将第一部件固定到第二部件的固定构件，其中固定构件包括可通过热辐射变形的部段，使得在所述部段变形时，第一部件可从第二部件释放。该设备还包括布置成将热辐射传递到该部段的电路布置。

本发明基于这样的认识，即存在在施加诸如热量的热辐射时可以变形的材料。因此，由这种材料形成或包括这种材料的固定构件可以用于以这样的方式将设备的部件彼此抵靠固定以组装设备(或其零件)，该方式即：使得这种固定布置通过暴露于足够水平的这种热辐射的固定构件的变形而被破坏。

例如，固定构件可以安装在第一部件上，并且可以包括用于与第二部件接合的末端夹紧构件，并且其中该部段可以是固定构件的中间部段，使得其变形适于由于由所述部段的变形导致的固定构件的整体形状的变化而导致夹紧构件从第二部件脱离。固定构件的整体形状的这种变化可以导致末端夹紧构件和第二部件之间的接合被破坏，从而有利于第二部件从第一部件释放。

热辐射可以通过该设备外部的这种热辐射源（例如加热设备）传递到该设备。然而，该设备包括布置成将热辐射传递到该部段的电路布置，使得该设备具有自备的拆卸能力。这种电路布置在一些实施例中可以在空间上与该部段分离，或者在替代实施例中可以与该部段物理接触，例如缠绕在该部段周围。

电路布置可以专用于在设备拆卸期间传递热辐射，尽管这可能增加设备的总成本。因此，电路布置优选地具有第一操作模式和第二操作模式，在第一操作模式中，电路布置适于传递设备的至少一部分功能，在第二操作模式中，电路布置适于传递热辐射到该部段。

在一个实施例中，与第一操作模式相比，电路布置在第二操作模式下暴露于更高的电压，以便触发电路布置产生(增加量的)热辐射，该热辐射被引导到固定构件的部段，以导致该部段的变形，从而破坏第一部件和第二部件之间的接合，如前所述。

为了在拆卸设备期间保护操作该设备的部件的人员，该设备还可以包括断路器开关，该断路器开关骑跨在第一部件和第二部件上，并且被布置成在从第一部件移除第二部件时中断该设备的电源。这确保了在拆卸设备时自动切断设备内电路的电力，从而避免了操作拆卸的设备的人触电的风险。替代地或另外地，该设备还可以包括在电路布置的电源中的热熔断器，使得在热熔断器因为其已经达到预定温度（即固定构件的部段变形以促进第一部件从第二部件释放的温度）而熔断时，电路布置的电源被自动切断。

在实施例中，固定构件可以包括热塑性聚合物，并且所述部段可以限定所述热塑性聚合物的厚度减小的部分，以确保该部段在施加热辐射时变形。替代地，该部段可以包括可通过这种热辐射变形的双金属弹簧元件。

代替双金属弹簧元件，诸如形状记忆合金或形状记忆聚合物的形状记忆材料可以用于该部段，以确保该部段可以在使用热辐射使该部段变形后恢复到其原始形状。

第一部件和第二部件是设备的外壳部件，使得固定构件的变形通过促进设备的外壳的打开而提供到设备的内部的通路。

在优选实施例中的设备可以是照明设备，例如照明器，但是在替代实施例中，也可以设想其他类型的照明设备，例如灯或传感器。

根据另一方面，提供了一种拆卸设备的方法，该设备包括：多部件的组件，其包括第一部件和第二部件，第一部件和第二部件是设备的外壳部件；以及固定构件，其适于将第一部件固定到第二部件，其中固定构件包括可通过热辐射变形的部段，使得在所述部段变形时，第一部件可从第二部件释放)；以及电路布置，其被布置成将热辐射传递到该部段，其中该方法包括以下步骤：将热辐射传递到所述部段，导致该部段变形；以及从第一部件释放第二部件。这种方法有助于这种设备的成本有效和直接的拆卸，从而有助于例如在设备的寿命结束时再利用该设备的许多部件。

附图说明

参照附图，通过非限制性示例的方式更详细地描述本发明的实施例，其中：

图1示意性地描绘了根据一个实施例的设备的一个方面；

图2更详细地示意性地描绘了根据一个实施例的设备的一个方面；

图3示意性地描绘了根据另一个实施例的设备的一个方面；

图4示意性地描绘了根据又一个实施例的设备的一个方面；

图5示意性地描绘了根据又一个实施例的设备的一个方面；

图6示意性地描绘了根据一个示例性实施例的照明设备的分解图；

图7更详细地示意性地描绘了图6的照明设备的一个方面；和

图8更详细地示意性地描绘了图6的照明设备的一个方面。

具体实施方式

应当理解，附图仅仅是示意性的，并不是按比例绘制的。还应当理解，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的零件。

图1示意性地描绘了根据一个实施例的诸如照明设备的设备1的几个部件。设备1包括外壳，该外壳包括第一外壳部件10和第二外壳部件20，这些外壳部件可以具有任何合适的形状，并且可以由任何合适的材料制成，例如金属、金属合金、塑料或树脂材料、复合材料等。此外，应当理解，尽管仅示出了两个外壳部件10、20，但是设备1可以具有任何合适数量的外壳部件，其中至少一些可以根据下面要进一步详细描述的本发明的教导进行组装。此外，应当理解，本发明的教导并不局限于外壳部件本身，而是可以应用于任何类型的部件，这些部件要组装在一起，例如，要保持相对于彼此的固定关系，例如彼此抵靠固定。

如图1示意性地描绘的，固定构件30安装在第一部件10上。在本申请的上下文中，术语“安装在...上”可以指固定构件30以任何合适的方式附接到第一部件10，以及固定构件30形成第一部件10的组成部分。在如图1示意性地描述的实施例中，固定构件30包括热塑性聚合物材料，即，一种聚合物材料，在向该材料施加热辐射(热量)时该材料软化，这本身是众所周知的。任何合适的热塑性聚合物都可以用于形成固定构件30。固定构件30包括末端夹紧构件33，末端夹紧构件33被成形为与第二部件20的特征21接合，使得夹紧构件33和特征21之间的接合将第一部件10抵靠第二部件20固定，例如将第一部件10组装在第二部件20上，例如以形成设备1的外壳(的一部分)。例如，末端夹紧构件33可以限定卡扣到第二部件20的特征21上的卡扣特征(click feature)等，以便将第一部件10抵靠第二部件20固定，这本身是众所周知的。

固定构件30还包括具有减小厚度的中间部段31，使得在向固定构件30施加热辐射时，中间部段31限定固定构件30的薄弱点，即在向固定构件30传递足够的热辐射(热量)时首先变形。这种热辐射可以从外部源（例如不形成设备10的一部分的外部加热元件）传递到中间部段31，尽管在一个特别有利的实施例中，设备10包括热耦合到中间部段31的电路布置40，使得在电路布置40接合时，热辐射（例如热量）由电路布置40产生并导向中间部段31。这在图1的下部示意性地描绘出，其中电路布置40将热辐射传递到固定构件30的中间部段31，导致固定构件30的整体形状改变，从而从第二部件20的特征21释放末端夹紧构件33，使得第一部件10不再由固定构件30固定到第二部件20上，从而有助于将第一部件10从第二部件20释放，例如通过拉开第一部件10和第二部件20。

电路布置40可以以任何合适的方式相对于固定构件30定位。以非限制性示例的方式，电路布置40可以安装在诸如PCB等的载体50上，该载体50可以以任何合适的方式安装在设备1内。例如，如图1中示意性地描绘的，第一部件10可以包括第一凹槽或通道13，并且第二部件20可以包括与第一凹槽或通道13相对的第二凹槽或通道23，载体50可以安装在第二凹槽或通道23中以将载体50固定在设备1内。在图1中，电路布置40在空间上与固定构件30的中间区域31分离，使得热辐射通过电路布置40和固定构件30之间的介质(例如空气)传导。

电路布置40可以形成用于控制设备1的电子器件的一部分。例如，照明设备1可以包括在这种电子器件（例如驱动电路等）的控制下的一个或多个固态照明元件（例如LED）。电路布置40例如可以包括诸如SMD电阻器的加热元件、诸如反极性二极管的反极性电路等，其可以通过提供适当的电压（例如过电压或反电压）来操作，以触发这种加热元件产生热辐射。在一些实施例中，这样的加热元件可以连接到专用连接器，使得通过将加热设备通过这样的专用连接器连接到电源可以触发设备1的拆卸。替代地，加热元件可以通过设备1的电源供电，在这种情况下，设备1可以是可配置成在正常操作模式和拆卸模式之间切换的，其中，在拆卸模式下，适当的电压被传递到加热元件，以导致固定构件30的变形，使得第一部件10可以从第二部件20释放，如上面更详细解释的。

设备1可以包括耦合到电路布置40的无线通信单元，该无线通信单元适于接收用于将设备1从正常操作模式切换到拆卸模式的无线命令，在拆卸模式中，电路布置40产生用于使固定构件30变形的热辐射，如上文更详细解释的。任何合适类型的无线信号都可以用于此目的，例如诸如UV或IR信号的光信号、无线电波等。此外，可以为此目的部署任何合适的无线通信协议，例如蓝牙、Wi-Fi、近场通信(NFC)协议等。

图2更详细地示意性地描绘了电路布置40的示例性实施例。该示例性实施例中，电路布置40包括在连接器43和44之间与加热段42串联的撬棒电路41。撬棒电路41例如可以部署用于设备1的过压保护，这本身是众所周知的。这种撬棒电路可以包括任何合适数量的部件，例如在撬棒电路41的示例性实施例中的电阻器R1-R5、晶体管T、晶闸管Th和二极管D。加热段42可以包括任何合适数量的加热电阻器，这里仅通过非限制性示例的方式示出了串联连接的六个加热电阻器H1-H6，这些加热电阻器可以在电路布置40的正常操作期间用作镇流电阻器，例如用于LED组件。其他合适的布置（例如，具有不同数量的加热电阻器，具有并联而不是串联的加热电阻器，或者具有不同类型的加热元件）对于技术人员来说将是显而易见的。为了在拆卸(照明)设备1期间触发固定构件30的变形，可以在输入连接器43处部署过电压，该过电压有助于向加热电阻器H1-H6传递足够的电流供应，以导致这些加热电阻器产生热辐射，来使固定构件30变形。

在一个实施例中，热熔断器45可以存在于加热段42和电路布置40的电源之间，例如如图2示意性地描绘的那样在加热段42和输入连接器43之间，该热熔断器45可以被设计成使得熔断器在已经达到固定构件30的变形的温度下断开或熔断。这是为了确保当第一部件10由于固定构件30的变形而变得可从第二部件20释放（如上面更详细解释的那样）时，电路布置40的电源被热熔断器45熔断中断，从而保护在拆卸设备1时触及设备1的内部的人不暴露于带电电路。虽然没有具体示出，但是设备1还可以包括骑跨第一部件10和第二部件20的断路器开关，该断路器开关可以在第一部件10从第二部件20移除时导致设备1的电源中断。这种断路器开关可以是热熔断器45的附加或替代。热熔断器45可以进一步防止在设备的正常操作期间例如通过一个或多个电气部件的失效等而发生危险的温度条件。

图3示意性地描绘了诸如照明设备的设备1的替代实施例，其中固定构件30是具有中间部段31的金属构件，该中间部段31限定了由双金属复合材料形成的双金属弹簧。这种双金属结构本身是众所周知的，因此仅为了简洁起见，不再进一步详细描述；可以说，任何合适的双金属结构都可以用作固定构件30中的这种双金属弹簧部分。在热辐射传递到固定构件30的基于双金属弹簧的中间部段31时，中间部段31改变形状，从而导致末端夹紧构件33从第二部件20上的特征21释放，由此如前所述使第一部件10从第二部件20脱离。使用这种基于双金属弹簧的中间部段31的优点在于，该部段的变形是可逆的，从而有助于固定构件30的再利用。作为双金属材料的替代物，诸如形状记忆合金和形状记忆聚合物的形状记忆材料可以被部署作为中间部段31。这种形状记忆材料本身是众所周知的，因此仅为了简洁起见，不再进一步详细描述。可以说，任何合适的形状记忆材料都可以被部署作为中间部段31。

固定构件30可以以任何合适的方式安装在第一部件10中。例如，第一部件10可以包括凹部15，固定构件30的一部分可以以任何合适的方式安装和固定在凹部15中，例如使用粘合剂等。替代地，固定构件30可以模制到第一部件10中，例如在第一部件10是塑料部件的情况下。

图4示意性地描绘了设备1(例如照明设备1)的又一替代实施例，其中固定构件30的末端部分33是一块粘合材料，例如胶水等，其将固定构件30抵靠第二部件20的特征21固定。在该实施例中，可以通过将热辐射部署到粘合材料部分33以熔化该部分来移除粘合材料部分33，从而从第二部件20的特征21释放固定构件30，并且在设备1的拆卸过程中促进第一部件10从第二部件20释放。任何合适的粘合材料都可以用于粘合材料部分33。如图4所示，热辐射可以由前面描述的电路布置40传递，或者替代地，可以使用外部热源传递，例如通过引导热空气穿过设备1以熔化粘合材料部分33。如技术人员将容易理解的，在图4中示意性地描绘的实施例中，设备1的各种部件也有助于多个拆卸和重新组装循环，因为在这些循环中，粘合材料部分33可以被破坏，并且随后被新的粘合材料部分33替换。

图5示意性地描绘了诸如照明设备的设备1的又一替代实施例，其中电路布置40与固定构件30的中间部段31物理接触。具体地，电路布置40可以包括缠绕在中间部段31周围的加热线圈，以将热辐射（即热量）传递到中间部段31，来导致固定构件30的变形，如上面更详细解释的。

在这一点上，应当注意，代替将热辐射传递到固定构件30以导致其变形，存在替代方案。例如，固定构件30可以是响应于向固定构件30施加磁场的磁性弹簧等。在这样的示例中，电路布置40可以适于产生这样的磁场，该磁场导致磁性固定构件30被吸引向电路布置40，从而使得末端夹紧构件33从第二部件20的特征21释放，并且有助于设备1的拆卸。这种磁性固定构件30的其他合适的示例对于技术人员来说将是显而易见的。

此外，应当理解，本发明的教导可以应用于任何合适类型的组装设备，包括但不限于例如照明器或灯的照明设备。这种照明设备1的非限制性示例示意性地描绘在图6中，图6描绘了照明设备1的分解图。照明设备1的剖视图示意性地描绘在图7中。照明设备1包括光出射部分形式的第一部件10，例如半透明或透射帽等，该第一部件10包括多个固定构件30，这里为弹簧夹特征的形式。第一部件10形成照明设备1的外壳的一部分，该外壳进一步由外壳部件20和25形成。包括多个固态照明元件61的载体60可以安装在外壳内，使得由固态照明元件61发射的光通过光出射部分（即通过第一部件10）离开照明设备1。

图8示意性地描绘了图7中圆圈内的剖视图的放大详图。在该放大详图中，末端夹紧构件33(例如弹簧夹固定构件30的钩形端部)的相互作用或接合被示出为开槽为照明设备1的外壳部件20上的特征21(例如凹部等)。电路布置40（例如加热元件等）被布置成与弹簧夹固定构件30的中间部段热耦合，使得在热辐射传递到该中间部段时，弹簧夹固定构件30变形，导致末端夹紧构件33从特征21释放，使得照明设备1可以由于第一外壳部件10不再抵靠第二外壳部件20固定的事实而被拆卸。

应当注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施例。在权利要求中，置于括号中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除除了权利要求中所列那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在元件之前的词语“一个”或“一种”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以通过包括几个不同元件的硬件来实现。在列举若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干可通过同一个硬件来实现。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的纯粹事实并不表示不能使用这些措施的组合来取得益处。

Claims (12)

1.一种设备(1)，包括：

多部件的组件，其包括第一部件(10)和第二部件(20)，所述第一部件(10)和所述第二部件(20)是所述设备(1)的外壳部件；

固定构件(30)，其适于将所述第一部件(10)固定到所述第二部件(20)，其中，所述固定构件(30)包括部段(31, 33)，所述部段(31, 33)能够通过热辐射变形，使得在所述部段(31, 33)变形时所述第一部件(10)能够从所述第二部件(20)释放；和

电路布置(40)，其被布置成将所述热辐射传递到所述部段(31, 33)。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述固定构件(30)安装在所述第一部件(10)上并且包括适于与所述第二部件(20)接合的末端夹紧构件(33)，并且其中，所述部段是所述固定构件(30)的中间部段(31)，使得所述部段的变形适于导致所述夹紧构件(33)从所述第二部件(20)脱离。

3. 根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述电路布置(40)与所述部段(31, 33)在空间上分离。

4.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述电路布置(40)与所述部段(31)物理接触。

5. 根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述电路布置(40)具有第一操作模式和第二操作模式，在所述第一操作模式中，所述电路布置(40)适于传递所述设备(1)的至少一部分功能，在所述第二操作模式中，所述电路布置(40)适于将所述热辐射传递到所述部段(31,33)。

6.根据权利要求5所述的设备(1)，其中，与所述第一操作模式相比，所述电路布置(40)在所述第二操作模式中暴露于更高的电压。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的设备(1)，还包括断路器开关，所述断路器开关骑跨所述第一部件(10)和所述第二部件(20)，并且被布置成在所述第二部件(20)从所述第一部件(10)释放时中断所述设备(1)的电源。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的设备(1)，还包括在所述电路布置(40)的电源中的热熔断器(45)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的设备(1)，其中，所述固定构件(30)包括热塑性聚合物，并且其中，所述部段(31)限定所述热塑性聚合物的厚度减小部分。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的设备(1)，其中，所述部段(31)包括双金属弹簧元件或形状记忆材料。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的设备(1)，其中，所述设备(1)是照明设备。

12.一种拆卸设备(1)的方法，其中，所述设备(1)包括：

多部件的组件，其包括第一部件(10)和第二部件(20)，所述第一部件(10)和所述第二部件(20)是所述设备(1)的外壳部件；

固定构件(30)，其适于将所述第一部件(10)固定到所述第二部件(20)，其中，所述固定构件(30)包括部段(31, 33)，所述部段(31, 33)能够通过热辐射变形，使得在所述部段(31, 33)变形时所述第一部件(10)能够从所述第二部件(20)释放；和

电路布置(40)，其被布置成将所述热辐射传递到所述部段(31, 33)，

其中，所述方法包括以下步骤：

通过所述电路布置(4)将热辐射传递到所述部段(31, 33)，从而导致所述部段(31,33)变形；和

将所述第二部件(20)从所述第一部件(10)释放。