一种便于安装的LED顶灯
技术领域
本发明属于LED灯技术领域,尤其涉及一种便于安装的LED顶灯。
背景技术
目前传统的室内LED顶灯的安装是先在室内屋顶周向均匀地打三个孔,然后通过螺栓把灯体部分固定在室内屋顶,再把灯罩罩上去;这种传统的室内LED顶灯的安装所需的三个孔,是通过预先把灯体按压在顶灯所要安装的位置,然后用铅笔沿着灯体下表面上周向均匀地开的孔在屋顶上画出三个孔的大致位置;再在被铅笔标出的位置打孔;这种方法存在一个弊端:虽然三个孔的位置预先被标记出来,但是在打孔的时候会因为好多人为因素导致打出的孔有不同程度的偏离,灯体上的孔与屋顶上的孔对应不上,从而影响室内LED顶灯的安装;针对于这种情况,有必要设计一种规避上述弊端的LED顶灯。
本发明设计一种便于安装的LED顶灯解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷,本发明公开一种便于安装的LED顶灯,它是采用以下技术方案来实现的。
在本发明的描述中需要说明的是,术语“内”、“下”、“上”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种便于安装的LED顶灯,其特征在于:它包括灯架机构、灯体机构、灯罩,其中灯体机构安装在需要被固定在屋顶的灯架机构上,灯罩罩在灯体机构下方。
上述灯架机构包括承托圆板、阶梯套、限位套、解锁轴、第一限位块、齿轮、第一弹簧、摆臂机构,其中两个承托圆板通过三个周向均匀分布的连接柱连接,内部固装有限位套的阶梯套固装在位于上方的承托圆板的下板面中心处;限位套下端面上的旋转圆槽内壁上具有解锁环槽和两个沿周向均匀分布且与解锁环槽竖直相通的限位槽;上端插入旋转圆槽内,下端穿过下方的承托圆板中心处的通孔的解锁轴的圆柱面上沿周向均匀安装有两个分别与旋转圆槽内壁上的两个限位槽和解锁环槽配合的第一限位块;齿轮安装在解锁轴上,齿轮内壁上的两个键槽与安装在解锁轴上的两个滑键滑动配合;第一弹簧嵌套在解锁轴上对解锁轴沿其轴向的运动进行复位;三个摆臂机构依次竖直安装在阶梯套上。
上述摆臂机构包括摆臂、导轨、伸缩外套、第二弹簧、第二限位块、伸缩杆、第三弹簧、滑块、梯形导块、齿条、定位块,其中下端面具有梯形导槽的摆臂的一端具有摆孔,摆孔与阶梯套的细圆柱面轴承配合,摆臂的另一端的下端面上固装有导轨,内部安装有第二限位块的伸缩外套滑动于导轨上的滑动槽内,第二限位块一端具有斜面;第二弹簧位于伸缩外套中对第二限位块在伸缩外套中的滑动行进复位;滑块通过安装于其上的梯形导块与梯形导槽的滑动配合安装在摆臂上;滑块一端固装有外侧嵌套第三弹簧的伸缩杆,伸缩杆一端固装有限位板,限位板通过横穿导轨上的连接孔的拉杆与滑动于导轨内的伸缩外套连接;滑块另一端安装有与齿轮啮合的齿条;摆臂通过固装于其侧面且具有安装孔的定位块与螺栓的配合被固定在屋顶。
上述灯体机构包括灯体、拨条、连接杆、限位条、LED灯管,其中中心处具有让位孔的灯体的下圆形面上阵列有若干LED灯管;灯体外侧最粗部分的上表面上沿周向均匀地开有四个竖直贯通的小孔,每个小孔中都安装有连接杆;每个连接杆的上端均固装有拨条,下端均固装有与灯罩配合的限位条;灯体与三个摆臂机构中的第二限位块配合,灯体中心处的让位孔与解锁轴的下端配合。
作为本技术的进一步改进,上述灯架机构中还包括限位环板和拉环,其中限位环板嵌套在解锁轴下端的细圆柱面上,拉环固装在解锁轴的下端面上;齿轮位于阶梯套与下方承托圆板之间,嵌套在解锁轴上的第一弹簧位于下方承托圆板的下方。第一弹簧为拉伸弹簧,其一端与承托圆板连接,另一端与限位环板连接。限位环板与解锁轴细圆柱面配合拉动第一弹簧,使得第一弹簧始终处于拉伸状态。
作为本技术的进一步改进,上述导轨上远离阶梯套的一端具有外凸弧面,其弧心位于解锁轴中心轴线上,且其圆弧半径与灯体上部内圆面的圆弧半径相等。保证灯体被安装到灯架上后,导轨的外凸弧面端面与灯体的内圆柱面接触配合,进而三个摆臂机构上的摆臂可以通过相应导轨对灯体形成稳定支撑,避免灯体发生不稳定的晃动。
作为本技术的进一步改进,上述第三弹簧一端与限位板连接,另一端与滑块端面连接。
作为本技术的进一步改进,在初始状态,上述第三弹簧处于压缩状态,限位板紧贴导轨端面;使得伸缩外套只发生沿导轨向内的运动而不发生沿导轨向外的运动。
作为本技术的进一步改进,上述第二弹簧为压缩弹簧,其一端与伸缩外套内壁连接,另一端与第二限位块端面连接,以保证第二限位块的运动复位。
作为本技术的进一步改进,上述灯体由凸台、灯筒和卡环构成,灯筒上端的内圆柱面上具有凸台,灯筒的外圆柱面上具有卡环。凸台与三个摆臂机构中的第二限位块配合;灯罩的内圆柱面与灯筒的外圆柱面配合。保证灯罩与灯体的良好配合,避免灯罩再灯体上发生晃动。
本发明中第二弹簧的弹性系数远小于第三弹簧的弹簧系数。当第二限位块沿伸缩外套内壁向内收缩时,第二限位块压缩第二弹簧,被压缩的第二弹簧不会通过伸缩外套、拉杆和限位板压缩第三弹簧而导致伸缩外套发生运动。
本发明中的连接杆上可以嵌套扭簧或涡卷弹簧,对连接杆的旋转进行复位。
相对于传统的LED顶灯,本发明中的LED顶灯中的灯架机构中的三个摆臂通过绕解锁轴中心轴线的自由摆动来适应屋顶上的三个打偏的孔,保证顶灯通过螺栓与屋顶三个被打偏的孔的配合依然可以被安装到所需位置而不发生偏移;在拆卸的时候,拉动解锁轴,使得两个第一限位块从限位槽中出来,扭动解锁轴使得齿轮通过三个齿条带动三个第二限位块解除对灯体的限制,把灯体从灯架机构上取下来,待灯架机构被再次拆卸下来后,整个装置自动恢复初始状态,以备下次进行二次利用;本发明在安装的过程中避免了因所打孔跑偏而在屋顶上重新打孔所造成的对屋顶的二次破坏,从而提高LED顶灯的安装效率;另外,本发明可以反复利用,提高设备的利用率;本发明结构简单,具有较好的使用效果。
附图说明
图1是LED顶灯示意图。
图2是灯体机构及灯罩配合剖面示意图。
图3是灯架及灯体机构配合剖面示意图。
图4是灯体机构及灯罩示意图。
图5是灯架机构示意图。
图6是灯架机构剖面示意图。
图7是承托圆板、阶梯套及连接柱配合示意图。
图8是限位套示意图。
图9是解锁轴及第一限位块配合示意图。
图10是摆臂机构示意图。
图11是摆臂机构剖面示意图。
图12是导轨示意图。
图13是摆臂示意图。
图中标号名称:1、灯架机构;2、灯体机构;3、灯罩;4、承托圆板;5、连接柱;6、阶梯套;8、限位套;9、旋转圆槽;10、解锁环槽;11、限位槽;12、解锁轴;13、第一限位块;14、拉环;15、齿轮;16、限位环板;17、第一弹簧;18、摆臂机构;19、摆臂;20、摆孔;21、梯形导槽;22、导轨;23、滑动槽;24、连接孔;25、伸缩外套;26、第二弹簧;27、第二限位块;28、拉杆;29、限位板;30、伸缩杆;31、第三弹簧;32、滑块;33、梯形导块;34、齿条;35、定位块;36、拨条;37、连接杆;38、限位条;39、灯体;40、让位孔;41、LED灯管;42、键槽;43、滑键。
具体实施方式
附图均为本发明实施的示意图,以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。
如图1所示,它包括灯架机构1、灯体机构2、灯罩3,其中灯体机构2安装在需要被固定在屋顶的灯架机构1上,灯罩3罩在灯体机构2下方。
如图5所示,上述灯架机构1包括承托圆板4、阶梯套6、限位套8、解锁轴12、第一限位块13、齿轮15、第一弹簧17、摆臂机构18,其中如图6、7所示,两个承托圆板4通过三个周向均匀分布的连接柱5连接,内部固装有限位套8的阶梯套6固装在位于上方的承托圆板4的下板面中心处;如图8所示,限位套8下端面上的旋转圆槽9内壁上具有解锁环槽10和两个沿周向均匀分布且与解锁环槽10竖直相通的限位槽11;如图6、9所示,上端插入旋转圆槽9内,下端穿过下方的承托圆板4中心处的通孔的解锁轴12的圆柱面上沿周向均匀安装有两个分别与旋转圆槽9内壁上的两个限位槽11和解锁环槽10配合的第一限位块13;如图6所示,齿轮15安装在解锁轴12上,齿轮15内壁上的两个键槽42与安装在解锁轴12上的两个滑键43滑动配合;第一弹簧17嵌套在解锁轴12上对解锁轴12沿其轴向的运动进行复位;如图5、6所示,三个摆臂机构18依次竖直安装在阶梯套6上。
如图10所示,上述摆臂机构18包括摆臂19、导轨22、伸缩外套25、第二弹簧26、第二限位块27、伸缩杆30、第三弹簧31、滑块32、梯形导块33、齿条34、定位块35,其中如图5、10、13所示,下端面具有梯形导槽21的摆臂19的一端具有摆孔20,摆孔20与阶梯套6的细圆柱面轴承配合,摆臂19的另一端的下端面上固装有导轨22,内部安装有第二限位块27的伸缩外套25滑动于导轨22上的滑动槽23内,第二限位块27一端具有斜面;第二弹簧26位于伸缩外套25中对第二限位块27在伸缩外套25中的滑动行进复位;如图10、11所示,滑块32通过安装于其上的梯形导块33与梯形导槽21的滑动配合安装在摆臂19上;滑块32一端固装有外侧嵌套第三弹簧31的伸缩杆30,伸缩杆30一端固装有限位板29,限位板29通过横穿导轨22上的连接孔24的拉杆28与滑动于导轨22内的伸缩外套25连接;如图10所示,滑块32另一端安装有与齿轮15啮合的齿条34;摆臂19通过固装于其侧面且具有安装孔的定位块35与螺栓的配合被固定在屋顶。
如图4所示,上述灯体机构2包括灯体39、拨条36、连接杆37、限位条38、LED灯管41,其中中心处具有让位孔40的灯体39的下圆形面上阵列有若干LED灯管41;灯体39外侧最粗部分的上表面上沿周向均匀地开有四个竖直贯通的小孔,每个小孔中都安装有连接杆37;每个连接杆37的上端均固装有拨条36,下端均固装有与灯罩3配合的限位条38;如图2、3所示,灯体39与三个摆臂机构18中的第二限位块27配合,灯体39中心处的让位孔40与解锁轴12的下端配合。
如图6所示,上述灯架机构1中还包括限位环板16和拉环14,其中限位环板16嵌套在解锁轴12下端的细圆柱面上,拉环14固装在解锁轴12的下端面上;齿轮15位于阶梯套6与下方承托圆板4之间,嵌套在解锁轴12上的第一弹簧17位于下方承托圆板4的下方。第一弹簧17为拉伸弹簧,其一端与承托圆板4连接,另一端与限位环板16连接。限位环板16与解锁轴12细圆柱面配合拉动第一弹簧17,使得第一弹簧17始终处于拉伸状态。
如图3、12所示,上述导轨22上远离阶梯套6的一端具有外凸弧面,其弧心位于解锁轴12中心轴线上,且其圆弧半径与灯体39上部内圆面的圆弧半径相等。保证灯体39被安装到灯架上后,导轨22的外凸弧面端面与灯体39的内圆柱面接触配合,进而三个摆臂机构18上的摆臂19可以通过相应导轨22对灯体39形成稳定支撑,避免灯体39发生不稳定的晃动。
如图11所示,上述第三弹簧31一端与限位板29连接,另一端与滑块32端面连接。
如图10所示,在初始状态,上述第三弹簧31处于压缩状态,限位板29紧贴导轨22端面;使得伸缩外套25只发生沿导轨22向内的运动而不发生沿导轨22向外的运动。
如图10所示,上述第二弹簧26为压缩弹簧,其一端与伸缩外套25内壁连接,另一端与第二限位块27端面连接,以保证第二限位块27的运动复位。
如图4所示,上述灯体39由凸台、灯筒和卡环构成,灯筒上端的内圆柱面上具有凸台,灯筒的外圆柱面上具有卡环。如图2所示,凸台与三个摆臂机构18中的第二限位块27配合;灯罩3的内圆柱面与灯筒的外圆柱面配合。保证灯罩3与灯体39的良好配合,避免灯罩3再灯体39上发生晃动。
本发明中第二弹簧26的弹性系数远小于第三弹簧31的弹簧系数。当第二限位块27沿伸缩外套25内壁向内收缩时,第二限位块27压缩第二弹簧26,被压缩的第二弹簧26不会通过伸缩外套25、拉杆28和限位板29压缩第三弹簧31而导致伸缩外套25发生运动。
本发明中的连接杆37上可以嵌套扭簧或涡卷弹簧,对连接杆37的旋转进行复位。
本发明的工作流程:在初始状态,三个摆臂机构18之间互呈120度分布,第三弹簧31处于被预压缩状态,安装在解锁轴12上的两个第一限位块13分别位于限位套8内壁上的两个限位槽11内,第一弹簧17处于拉伸状态;第二限位块27位于导轨22外侧,第二弹簧26处于自然状态,第二限位块27不会脱离伸缩外套25。
当在室内屋顶上LED顶灯所需的安装位置打出的三个固定孔不呈周向均匀分布时,先用一个螺栓与其中一个固定孔配合并把LED顶灯中的一个摆臂19固定于屋顶上,使得承托圆板4的中心与LED顶灯所需安装位置的中心处重合,然后依次绕解锁轴12中心轴线摆动剩下的两个未被固定的摆臂19,使得剩下的两个摆臂19上的定位块35上的定位孔分别与屋顶上剩下的两个固定孔相对,再用膨胀螺栓分别对剩下的两个摆臂19进行固定,灯架机构1安装结束。
在对未被固定的两个摆臂19进行适应摆动操作并对其进行固定的过程中,由于安装在解锁轴12上的两个第一限位块13分别位于限位套8内壁上的两个限位槽11内,解锁轴12不发生旋转,与解锁轴12键配合的齿轮15不发生旋转,所以当摆动剩下的任意一个摆臂机构18中的摆臂19时,无论向那个方向摆动,剩下的两个摆臂机构18中与齿轮15啮合的齿条34发生沿齿轮15半径方向径向向内或径向向外的运动;如果摆臂机构18中的齿条34发生径向向内的运动,那么此摆臂机构18中的齿条34会通过与之固连的且沿梯形导槽21滑动的滑块32拉伸伸缩杆30,嵌套在伸缩杆30上的预压缩的第三弹簧31释放部分能量并解除一部分压缩,依然处于压缩状态的第三弹簧31不会通过限位板29和拉杆28使得滑动于导轨22内的伸缩外套25和第二限位块27发生运动,第二限位块27依然位于导轨22的外侧初始位置。
如果摆臂机构18中的齿条34发生径向向外的运动,那么此摆臂机构18中的齿条34会通过与之固连且沿梯形导槽21滑动的滑块32压缩伸缩杆30,嵌套在伸缩杆30上的预压缩的第三弹簧31进一步被压缩并进一步储存更多能量;由于限位板29在初始状态与导轨22端面紧贴,所以进一步被压缩的第三弹簧31不会通过限位板29和拉杆28带动滑动于导轨22内的伸缩外套25和第二限位块27发生向外运动,第二限位块27依然位于导轨22的外侧初始位置。
对剩下的两个已经被摆至合适位置的摆臂机构18进行固定后,整个灯架机构1被固定在顶灯需要安装的位置,此时两个摆臂机构18中的第二限位块27依然位于相应导轨22的外侧初始位置,然后把灯体39向三个摆臂机构18中的导轨22外侧端嵌套;灯体39上端部分的内圆面上边沿作用于三个摆臂机构18中第二限位块27外露一端的斜面,同时使得三个第二限位块27沿相应伸缩外套25内壁收缩滑动,三个第二限位块27逐渐解除对灯体39沿导轨22外侧弧形端面的向上运动的限制;由于第二弹簧26弹性系数远小于第三弹簧31的弹性系数,所以位于伸缩外套25中的第二弹簧26被压缩,而被压缩的第二弹簧26不会通过伸缩外套25、拉杆28和限位板29压缩已经处于压缩状态的第三弹簧31;当灯体39向上越过三个摆臂机构18中的第二限位块27时,解锁轴12的下端穿过灯体39中心处的让位孔40;在第二弹簧26的作用复位下,三个摆臂机构18中的第二限位块27分别沿相应伸缩外套25内壁向外滑动并形成对灯体39的限位,在三个第二限位块27的限制下,灯体39不会沿三个导轨22的外侧端面滑落,灯体机构2完全安装在灯架机构1上的工序结束。
然后,用手拨动位于灯体39外侧的四个拨条36,使得四个拨条36分别通过相应的连接杆37带动限位条38绕连接杆37中心轴线摆至灯体39外边缘内而不对灯罩3向灯体39下端的嵌套受到阻碍;然后手托灯罩3套在灯体39的下端外边缘上,用一只手分别依次拨动四个拨条36,使得拨条36通过连接杆37带动限位条38向位于外侧的灯罩3摆动,对灯罩3形成限位,灯罩3安装结束。
当需要拆卸整个LED顶灯时,先拨动四个拨条36,使得四个拨条36分别通过相应连接杆37带动四个限位杆解除对灯罩3的限位,然后把灯罩3从灯体39上取下来;再拉动解锁轴12下端的拉环14,拉环14通过解锁轴12带动两个第一限位块13向下脱离两个限位槽11并进入下方的解锁环槽10,限位槽11解除对解锁轴12的旋转运动的限制;然后通过拉环14旋动解锁轴12,解锁轴12带动齿轮15同步旋转,齿轮15带动与之啮合的三个齿条34运动,三个摆臂机构18中位于齿轮15与滑块32之间的齿条34部分逐渐缩短,三个齿条34分别通过相应滑块32带动相应的伸缩杆30拉伸,三个摆臂机构18中的第三弹簧31根据其三者的压缩量的不同,先后从逐渐释放压缩能量到逐渐被拉伸并储存拉伸能量;原先压缩量最小的第三弹簧31被首先拉伸并首先通过相应限位板29和拉杆28拉动伸缩外套25和第二限位块27向内收缩,并首先解除对灯体39的限制;继续扭动解锁轴12若干圈,当三个摆臂机构18中的三个第二限位块27依次解除对灯体39的限制后,把灯体39从灯架机构1上取下来,再回扭解锁轴12相同圈数并向上推动解锁轴12沿其轴向方向向上运动,使得安装在解锁轴12上的两个第一限位块13分别进入解锁套内壁上的两个限位槽11内,两个限位槽11恢复对解锁轴12的旋转限制,三个摆臂机构18中的齿条34、滑块32、限位板29,伸缩外套25和第二限位块27回位至拆卸前的位置,三个摆臂机构18中的第三弹簧31分别恢复至拆卸前的不同程度的压缩或拉伸状态。
然后再把被固定在室内顶部的灯架机构1拆卸下来,在三个摆臂机构18中依然处于压缩或拉伸状态的第三弹簧31的作用下,三个摆臂机构18之间恢复至互呈120度的状态,当下次重新安装时,依照上述流程进行操作。
综上所述,本发明的有益效果:本发明中的LED顶灯中的灯架机构1中的三个摆臂19通过绕解锁轴12中心轴线的自由摆动来适应屋顶上的三个打偏的孔,保证顶灯通过螺栓与屋顶三个被打偏的孔的配合依然可以被安装到所需位置而不发生偏移;在拆卸的时候,拉动解锁轴12,使得两个第一限位块13从限位槽11中出来,扭动解锁轴12使得齿轮15通过三个齿条34带动三个第二限位块27解除对灯体39的限制,把灯体39从灯架机构1上取下来,待灯架机构1被再次拆卸下来后,整个装置自动恢复初始状态,以备下次进行二次利用;本发明在安装的过程中避免了因所打孔跑偏而在屋顶上重新打孔所造成的对屋顶的二次破坏,从而提高LED顶灯的安装效率;另外,本发明可以反复利用,提高设备的利用率。