CN1605792A - 具有由形状记忆装置控制的可移动的支撑结构的照明装置 - Google Patents

Abstract

描述一种照明装置，例如以台灯，落地灯，壁灯或类似装置的形式，包括形状记忆致动装置用以将灯的支撑结构从最小型的构型移动到一个工作构型。

Description

具有由形状记忆装置控制的可移动的支撑结构的照明装置

技术领域

本发明涉及照明装置，例如台灯、落地灯、壁灯或类似的装置，这些装置具有底部、带有包括灯座的主体的头部和支撑结构，支撑结构连接头部和底部，并包括至少一个关节杆。

发明内容

本发明的主要目的在于提供上述的一种照明装置，具有一个用于驱动支撑结构的装置，故可代替人手驱动支撑结构，灯最好能够自动从一个小型的状态变换到一个当灯开启时的工作状态。

本发明的另一个目的在于提供一种结构简单和成本低的灯。

为了实现上述目的，本发明涉及上述的一种照明装置，其特征在于，它包括形状记忆致动装置(shape memory actuator means)，用来控制上述的至少一个关节杆在最小型状态与第二个使用的状态之间的变换。

在一个优选实施例中，上述形状记忆致动装置包括至少一个形状记忆线(shape memory wire)。在优选的实施例中，上述至少一个形状记忆线一端连接到一个第一组件，上述的关节杆枢轴安装第一组件上，相对另一端连接到一个第二组件，其固定在上述摆动杆上。并且在上述优选的实施例的情况下，上述形状记忆线与上述关节杆平行的延伸，电流供应装置供应电流通过上述形状记忆线，以使形状记忆线受到加热，并由于形状记忆作用使其长度改变。

优选实施例提供一个控制电路，因为照明装置的灯点亮，自动控制启动供应电流通过形状记忆线的电流供应装置。

由于上述的特征，当本发明的照明装置开启时，自动执行从最小型的构型到使用所需的构型的移动。例如，对于台灯或落地灯，最小型的构型可以是前述的关节杆在垂直状态，使用时的构型是关节杆相对于垂直构型的一个旋转位置。

形状记忆合金(shape memory metal alloy)在本领域是众所周知的，很多领域也使用形状记忆合金。上述合金的温度变化超过一个确定的范围时会转变它们的结构。关于形状记忆合金的领域中，本申请人拥有多个专利权，其中多个关于所述合金的申请。例如，在机动车辆领域关于后视镜的启动的形状记忆致动器的申请，关于空调系统的偏转百叶窗或机动车辆门锁的脱扣的申请都已被提出并被授予专利。本申请人还是关于形状记忆致动器的专利权人，例如国际专利申请WO03/003137A1的可变形线致动器或从欧洲专利申请EP1241351的带有双稳态工作的致动器。

本发明实质上利用形状记忆致动装置驱动如台灯、落地灯、壁灯等照明装置的支撑结构。

应当注意到关于所述形状记忆致动装置能够使灯在其开启时达到从最小型的状态自动移动到使用的构型。然而，所述特征并不排除人工致动支撑结构的可能性。

自然的，按照最宽的定义，本发明是使用形状记忆致动装置(具体而言，在前述的优选实施例，使用形状记忆线平行于灯的关节杆)将灯从最小型的第一位置变换到使用的第二位置。但是，显然有将灯的支撑结构从使用位置自动变换返回到最小型位置的问题。第一个解决所述问题的办法是应用弹性装置，将灯的支撑结构向最小型的状态返回。不需附加组件，此方法需要使灯保持在工作状态，并使形状记忆致动装置持续致动以驱动向工作位置的移动。尽管所述解决方法不排除其优点，但其显然有消耗不必要的能源的缺点。根据更有效的解决方法，其已包括在本发明中，使用弹性装置将灯的支撑结构向返回不工作的位置移动，而接通机构当灯到达工作位置时自动参与，将其保持在所述位置，因此即使形状记忆致动装置已解除激励灯仍然保持在工作位置。在所述附加的解决方法中，提供了更多的致动装置，例如同样是形状记忆，以使接通机构无效而允许灯的支撑结构返回到它的最小型构型。但是，根据本发明优选的解决方法是不使用弹性装置来使灯的支撑结构返回到它的最小型构型。在优选实施例中，前述的关节杆通过摩擦连接摆动安装在各自的支撑组件上，能保持杆在任意位置。由于上述特征，致动杆从最小型状态移动到使用构型的致动装置可以在它们的致动作用后不再致动，不会导致关节杆从工作位置返回移动。同样根据优选的实施例，此转置还包括第二形状记忆装置，特别是有一个形状记忆线组成，用来将关节杆从工作位置移动到最小型位置。

在前述的优选实施例中，提供的两个形状记忆线(一个是用来驱动向工作位置的移动，另一个是用来驱动向静止位置的移动)沿着关节杆的两个相对侧面平行延伸。显然的，在一个时间只有一根形状记忆线是致动的，取决于关节杆是否需要从不工作位置移动到工作位置或者反之亦然。不被致动的形状记忆线在另一个形状记忆线的致动期间被动延伸。为了允许所述延伸，每根形状记忆线有一端通过弹簧连接在支撑组件上。

自然的，本发明也应用于此种情况，即灯的支撑结构包括连续的互相连接的多个关节杆。在这种情况下，每个关节杆可以连接上述的驱动结构。

另外，显而易见的是，尽管根据优选实施例形状记忆致动装置用来达到灯的支撑结构从不工作位置自动移动到工作位置，并没有排除提供了形状记忆致动装置的灯能够驱动灯向多个方向和/或向多个位置。例如，可以提供形状记忆致动装置具有多个稳定位置，于是作为反复致动操作的结果顺序达到各位置。另外，提供接通机构，当形状记忆致动装置被致动时，接通机构相应影响灯的支撑结构，使支撑结构在不同的位置停止移动。

同样显而易见的是在本说明书中和附属的权利要求中的所说的“关节杆”意思指任意铰接组件，即使它的形状不像一个真正的杆。

最后，显然灯的各个部分的形状和结构，根据本发明的基本原理的应用，可以在很大的范围内不同。

附图说明

本发明附加的特征和优点可以从下述的关于附图的描述中变得显而易见，通过非限定性的例子，其中：

图1是本发明的落地灯的示意主视图；

图1A示出图1中的一个技术特征；

图2是图1所示灯的不同工作状态的示意立体图；

图3是本发明的台灯的立体图；

图3A是图3所示的灯的另一种形式；

图4、5是图3所示灯的细节放大比例的立体图；

图6是图3所示灯的一个细节的分解立体图；

图7是本发明的壁灯俯视图；

图8是本发明的灯的支撑结构的接头的示意立体图。

具体实施方式

图1、2中标号1代表一个落地灯，包括一个呈平板状的底部2，其上立着一个圆柱3。一个第一关节杆4的底端绕着轴5铰接在圆柱3的顶部，另一端绕着轴7安装在第二关节杆6上。在有附图的实施例中，此结构中包括一个铰链轴3a插入圆柱3，能够允许灯的上面部分绕着圆柱3的垂直轴旋转。在第二关节杆6的顶部绕着轴8铰接的安装着头部9，其包括一个灯座(图中未示出)用以安装一个用一个罩10围绕的电灯。

在此处一个图解的特例中，绕着轴5、7的铰接轴为摩擦轴，由于铰接轴的形状，绕关节杆的相应轴施加最小转矩就可以使关节杆环绕着其轴旋转。所述的最小转矩值至少保证铰链轴不会仅仅因为连接部分的重量而旋转。这样，支撑结构连接灯的底部2到头部9(包括两个关节杆4，6)在一个或多个铰链轴驱动后可保留任一经选择的构型，因此它不会仅仅因为灯的关节杆和头部的重量而移动。相反，绕着轴8的铰链轴可以是一个自由铰链轴，即使能被固定，由于重力的关系，头部9能够自身相应垂直轴定位到灯的支撑结构从最小型的构型(图1)变成一个工作构型(图2)。在灯的支撑结构位于最小型的构型时，圆柱3和两个关节杆4、6彼此垂直对准；在工作位置时，关节杆4、6相对于垂直圆柱3的轴向外伸出。

在本发明优选的实施例中，灯1的支撑结构从图1所示的最小型构型移动到图2所示的工作构型，是灯亮时自动实现的，由于使用了形状记忆致动装置。在图示的例子中，所述的形状记忆致动装置包括两对形状记忆线4a、4b和6a、6b，其平行于关节杆4，6的相对侧面延伸。特别地，两个形状记忆线4a、4b具有连接在圆柱3的结构上的端头11，和通过放在当中的两个螺旋弹簧12连接到两个与关节杆4成为一体(见图1A)的支架13上的相对端头。相似地，两个形状记忆线6a、6b连接于关节杆6上，具有与关节杆4的顶端连接的端头14，和通过放在当中的两个螺旋弹簧15连接到与关节杆6成为一体的支架16上的相对端头。

灯可以用已知的方式提供电源给电灯。根据本发明，所述电路还包括提供电流的装置，选择性的给每对形状记忆线4a、6a和4b、6b提供电流。具体而言，当灯发亮时，电源电路可以自动致动形状记忆线4a、6a。由于焦耳效应，流过形状记忆线的电流令形状记忆线发热，由于形状记忆的作用令长度收缩。控制形状记忆线4a、6a的收缩，自动使得灯移动到图2的构型。在这个阶段，形状记忆金属4b、6b不起作用，并且相连的弹簧12、15被拉伸以避免妨碍灯的支撑结构向工作状态移动。如所指出的，可以以自动方式实现移动。显然，没有排除，形状记忆装置可能配备一个与开关电灯独立的控制装置，使灯变换到工作构型，不受开关电灯的影响。

如前述所阐明的，铰链轴5，7有足够的摩擦，以一旦达到图2的工作构型时，甚至形状记忆装置停用时，也保持该工作构型。

另外，当致动装置停用时，灯仍然可以被人工致动，并可以设定成任何构型。

形状记忆线4b、6b被致动以使灯返回到不工作的位置，最好在灯关闭时自动返回。显然，形状记忆线4a、6a和4b、6b选择性的致动可以完全独立于灯的开启和关闭。并且，形状记忆线4b、6b可以被致动以控制灯移动到与图2相对的镜面位置，而形状记忆线4a、6a的致动使灯达到上述位置的图1的垂直构型。

图3显示本发明的一个台灯17构成的一个补充实施例，其结构实质上与图1，2的灯一致，只是形状记忆线端头的构造方案不同，即在此情况下灯的结构在铰链轴内部是完整的。图3还显示用来启动灯的开关18。铰链轴的结构相当于铰链轴5的轴，已在图4、6中放大比例显示。如图示，所述铰链轴包括一个固定在连接组件20的顶部的圆盘19，依次借助于铰链轴连接于垂直轴3a在圆柱3的顶端，一个叉状组件21包括两个平行间隔的圆盘21a绕着轴5可旋转安转在圆盘19上，借助于一个铰接枢轴22。圆盘21a连接旋转于枢轴22(在此例中，通过一个形状配合的枢轴，其具有矩形截面，在其内部有相应的对于圆盘21a的狭槽)。对于枢轴22也配备了一个旋钮50。圆盘19有两个沿直径相对的轴向槽19a以确保接收两个形状记忆线4a，4b的端头。叉状组件21连接在关节杆4的底部一端。

图5显示了连接轴7和8的铰链轴的透视图。形状记忆线4a、4b的与连接在轴向槽19a内部端头相对应的端头穿过孔22，到达圆盘19的外壁23连接铰链轴7并连接杆4。形状记忆线6a、6b连接所述圆盘19以相似的方式到铰链轴5，在相对的一端它们接近铰链轴8锚接在杆6上，以与形状记忆线4a，4b连接铰链轴7相似的方式。

图3a展示一个另一个台灯，其中每个形状记忆线4a、4b、6a、6b都安排成一个U的构型，有一个向外的分枝(4a1、4b1、6a1、6b1)和一个返回的分枝(4a2、4b2、6a1、6b2)。

图7展示本发明的另一个实施例，由一个可以固定到墙P上的灯组成。在此图中，与前述描述的图相同的组件采用相同的标号。在图7中仅有用来控制灯从最小型的位置移动到工作位置的形状记忆线4a，6a是可见的。

最后，图8展示了一个灯的支撑结构的关节杆的铰链轴的例子，其中铰链轴从静止位置到工作位置的旋转靠一个形状记忆弹簧30完成，其有一个中心配件38运转的连接一个旋转组件的柄36，并且端头32连接一个衬套34，在衬套34内安装一个可旋转的圆筒，从圆筒上伸出柄36，形成T形构型。在此例中，可以提供一个止动装置，当形状记忆弹簧停用后将铰链轴锁定在工作位置，一个附加的形状记忆致动器用以当需要返回到静止构型时解除止动装置。

通过前述，本发明的原理应是显而易见的，即应用形状记忆致动器来驱动灯的支持结构的运动。显然，前述的形状记忆致动器的安排和构型可以完全不同于此处例子的说明。根据此简介，人们不能排除对此种形状记忆致动装置的应用，在例如国际专利申请WO03/003137A1及相同申请的欧洲专利EP1241351中的例子的描述。

理所当然，就本文所描述实施例而言，利用本发明的原理，本发明的范围包括各种各样的结构特征和很多实施方式。

Claims (15)

1.一种照明装置，例如台灯或落地灯或壁灯或类似装置，包括：

底部(2)；

头部(9)具有一个包括灯座的主体；

连接头部(9)到底部(2)的支撑结构(3，4，6)，其包括至少一个关节杆(4，6)；

其特征在于所述装置包括形状记忆致动装置(4a，4b；6a，6b)，使所述至少一个关节杆(4，6)在至少一个最小型的位置和第二使用位置之间变换。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，致动装置包括至少一个形状记忆线(4a；6a)。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，形状记忆线(4a；6a)的一端连接第一组件，所述关节杆(4；6)枢轴安装在第一组件上，形状记忆线(4a；6a)的另一端连接第二组件(13，16)，所述关节杆(4；6)连接第二组件(13，16)。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，上述的形状记忆线(4a；6a)与所述杆平行延伸。

5.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括一个电力供应装置，供应通过形状记忆线(4a；6a)电流，使形状记忆线受到加热，由于形状记忆的作用，加热后形状记忆线的长度会改变。

6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，具有控制装置，当照明装置启动时，自动启动所述供应通过形状记忆线(4；6a)电流的电力供应装置。

7.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，形状记线设置成使关节杆(4；6)从小型的位置摆动到工作位置。

8.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于，通过一个能够使杆保持在任意选定位置的摩擦铰链轴，上述关节杆(4；6)可以在所述第一组件上自由摆动。

9.根据上述任意一个权利要求所述的照明装置，其特征在于，所述支撑结构包括多个串联安装的关节杆，并且所述形状记忆致动装置设置在所述杆一个或多个上。

10.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，形状记忆致动装置包括第一形状记忆线，用于驱动支撑结构从最小型位置到工作位置的移动，一个第二形状记线以驱动支撑结构的从工作位置到最小型位置的移动。

11.根据权利要求10所述的照明装置，其特征在于，所述第一和第二形状记忆线平行并从前述关节杆附近的相对部分延伸，并有两个连接于上述杆铰接的组件的端头上，相对的端头通过中间的可伸长的弹性组件连接到关节杆的结构。

12.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，它是一个台灯。

13.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，它是一个落地灯。

14.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，它是一个壁灯。

15.根据上述任意一项权利要求所述的照明装置，其特征在于，利用铰链轴连接灯的头部和前述的支撑结构，当支撑结构从最小型的位置变换到工作位置时，由于重力的缘故，灯的头部可以自动定位。

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