TWI504835B - Rotate the lamp cap - Google Patents

Description

旋轉燈頭

本發明總體涉及旋轉發光物體。更具體來說，涉及用於旋轉發光物體例如旋轉燈具的旋轉燈頭(或可稱為“電機”)。

現有的旋轉燈具通常包括可以旋轉的燈罩以使燈具具有更好的視覺和展示效果並拓寬其使用範圍。但是，現有的旋轉燈具結構複雜，為了使燈罩旋轉，整個燈具包括燈罩需要設計成一體封閉式。這種結構複雜的一體封閉式旋轉燈具不但成本高，而且不利於更換光源例如燈泡和燈管，往往需要專業維修人士才能完成更換光源。另外，在設計傳動機構時，現有的旋轉燈具都是將傳動機構和特定燈具的具體結構設計為一體，例如一款燈具只能適配一款燈罩，從而造成燈具的適配性和通用性很差。

另外，在現有的旋轉裝置中，不但需要單獨的電機，而且需要使電機的輸出軸與旋轉體的旋轉軸線相互錯開。這導致整個旋轉裝置結構複雜、體積過大。

本發明的目的是提供一種結構緊湊的旋轉燈頭，其能夠在不改變現有標準化燈具例如臺燈或吊燈的結構設計的情況下，作為標準化元件直接替換燈具上原有的燈頭而使之變成具有旋轉燈罩的燈具。

根據本發明的第一方面，提供了一種旋轉燈頭，包括：具有第一和第二縱向端的殼體，殼體的第一縱向端具有開口；圍繞殼體的內周表面設置的電機定子； 位於殼體之內並且相對於殼體可旋轉地安裝的轉軸，轉軸限定有與殼體的第一縱向端的開口連通的空腔；固定在轉軸上並且與電機定子同軸設置的電機轉子；相對於殼體可旋轉地安裝並且伸出殼體的第一縱向端的燈罩支架；以及位於殼體之內的減速傳動系統，分別與轉軸和燈罩支架相連。

優選殼體的第二縱向端也具有開口，並且轉軸的空腔也與殼體的第二縱向端的開口連通。在這種情況下，旋轉燈頭還可以包括固定於殼體並穿過轉軸的空腔的引線柱，引線柱限定分別與殼體的第一和第二縱向端的開口連通的引線腔，其中轉軸圍繞引線柱可旋轉地安裝。優選燈罩支架也圍繞引線柱可旋轉地安裝。引線柱具有第一和第二端，引線柱的第一和第二端可以分別伸出殼體相應縱向端上的開口。旋轉燈頭還可以包括安裝在引線柱的第一端或第二端的光源接收座。引線柱可以設置有徑向通孔以使引線柱的引線腔與殼體內部連通。

減速傳動系統可以包括：固定於轉軸的輸出齒輪；固定於燈罩支架的從動齒輪；以及分別與輸出齒輪和從動齒輪嚙合的中間減速傳動齒輪系。

作為替代方案，減速傳動系統也可以包括：固定於轉軸的輸出齒輪；固定於燈罩支架的行星齒輪架；固定於殼體內壁的行星齒輪輪系內齒輪；以及安裝在行星齒輪架上的行星齒輪，分別與輸出齒輪和行星齒輪輪系內齒輪嚙合。

燈罩支架可以設有用於可拆卸地保持燈罩的緊固裝置。

優選殼體和引線柱均為圓筒狀。

有利地，光源接收座和/或燈罩支架可以為標準化零件，這可以非常方便地將現有標準化燈具改變為旋轉燈具並方便燈罩的更換。

作為本發明的優選方案，旋轉燈頭還可以包括具有第一電極和第二電極的拾電座，其固定地安裝在殼體的第一或第二縱向端。在這種情況下，旋轉燈頭通常還包括第一電源引線和第二電源引線，其中光源接收座也具有第一電極和第二電極，第一電源引線分別與拾電座的第一電極和光源接收座的第一電極相連，而第二電源引線分別與拾電座的第二電極和光源接收座的第二電極相連。第一電源引線和第二電源引線還可以另外穿過引線柱上的徑向通孔而與電機相連。

拾電座形狀優選設計為使整個旋轉燈頭能夠直接替換現有燈具上使用的標準化螺口燈頭或卡口燈頭。換言之，根據本發明的旋轉燈頭實際上與現有的標準化螺口燈頭或卡口燈頭可以完全通用。這使現有普通燈具向旋轉燈具的變換易如反掌，無需專業安裝人員參與。

根據本發明的第二方面，提供了一種旋轉燈具例如吊燈、臺燈或吸頂燈，其具有上述旋轉燈頭和安裝在燈罩支架上的燈罩。

燈罩可以構造為任何合適形狀。在一些實施例中，燈罩構造為地球儀形狀或六面立體相框形狀從而使整個燈具構成可旋轉的發光地球儀模型或六面立體相框。在另外的實施例中，燈罩可以設計成例如廣告燈箱。

因此，根據本發明的第三方面，提供了一種旋轉發光地球儀，其包括上述旋轉燈頭和安裝在燈罩支架上的地球儀形式的燈罩。

根據本發明的第四方面，還提供了一種旋轉發光六面立體相框，其包括上述旋轉燈頭和安裝在燈罩支架上的六面立體相框形式的燈罩。

根據本發明的第五方面，還提供了一種旋轉廣告燈箱，其包括上述旋轉燈頭和安裝在燈罩支架上的廣告燈箱形式的燈罩。

由於本發明的模組化旋轉燈頭結構更加緊湊、體積更小，因此，其實際上也構成了用於發光旋轉物體的電機。

因此，根據本發明的第六方面，還提供了一種用於發光旋轉物體的電機，該電機包括：具有第一和第二縱向端的殼體，殼體的第一縱向端具有開口；圍繞殼體的內周表面設置的電機定子；位於殼體之內並且相對於殼體可旋轉地安裝的轉軸，轉軸限定有與殼體的第一縱向端的開口連通的空腔；固定在轉軸上並且與電機定子同軸設置的電機轉子；相對於殼體可旋轉地安裝並且伸出殼體的第一縱向端的燈罩支架(用於固定發光旋轉物體的可旋轉部分並帶動其一起旋轉)；以及位於殼體之內的減速傳動系統，分別與轉軸和燈罩支架相連。

本發明的電機的其他優選或附加方面可參見上述關於本發明的旋轉燈頭的優選或附加方面的描述。

最後，本發明還提供了一種發光旋轉物體，其包括上述電機。

本發明的模組化旋轉燈頭與普通(標準化)燈頭在燈頭的固定、光源與燈罩的安裝方面可以完全相同；二者在實際使用中可以實現全面互換，從而在不對普通燈具例如臺燈或吊燈的主體結構作出任何改動的情況下就可以非常方便地實現普通燈具向旋轉燈具的改變。

下面結合附圖，詳細說明本發明的示例性實施例。

參見圖1，根據本發明第一實施例的旋轉燈頭(或可簡單地稱為“電機”)包括大致圓筒狀或圓柱形殼體1。殼體1具有第一縱向端和相反的第二縱向端。殼體1的第一縱向端由蓋板11封閉。第一和第二縱向端都設有中央開口以使大致圓筒狀引線柱2縱向穿過。

電機定子3圍繞殼體1的內周表面設置。(空心)轉軸5通過軸承7圍繞引線柱2可旋轉地安裝。電機轉子4固定在轉軸5上並且與電機定子3同軸設置。引線柱2穿過轉軸5的縱向空腔並經由上述開口穿出殼體1。引線柱2還設有徑向通孔6以使引線柱2限定的引線腔與殼體1的內部連通。

燈罩支架12圍繞引線柱2可旋轉地安裝並且伸出殼體的第一縱向端。

輸出齒輪8固定於轉軸5。從動齒輪13固定於燈罩支架12。至少兩級中間減速傳動齒輪系10安裝在固定的齒輪系軸9上並且分別與輸出齒輪8和從動齒輪13嚙合。這樣，高速旋轉的轉軸5就能夠通過上述減速齒輪傳動系統帶動燈罩支架12緩慢轉動(例如每分鐘數轉)。

圖2示出了根據本發明第二實施例的旋轉燈頭。圖2示出的旋轉燈頭與圖1中所示的旋轉燈頭相似，不同之處在於其減速齒輪傳動系統。參見圖2，輸出齒輪8固定於轉軸5。行星齒輪架18固定於燈罩支架12。行星齒輪輪系內齒輪16固定於殼體1的內周壁。行星齒輪17安裝在行星齒輪架18上，分別與輸出齒輪8和行星齒輪輪系內齒輪16嚙合。這樣，行星齒輪17在輸出齒輪8的驅動下自轉的同時還圍繞行星齒輪輪系內齒輪16公轉，從而帶動行星齒輪架18並因此帶動燈罩支架12緩慢轉動。

圖3和圖4分別示出了根據本發明第一實施例的安裝有光源接收座14 的旋轉燈頭。在圖3中，光源接收座14固定於或可拆卸地安裝於引線柱2的第一端(殼體的第一縱向端)。在圖4中，光源接收座14固定於或可拆卸地安裝於引線柱2的第二端。

圖5示出了根據本發明一個實施例的旋轉吊燈，包括圖3所示的旋轉燈頭、燈罩20和光源(圖示為燈泡)19。燈罩20可以通過任意合適的緊固裝置例如壓緊螺母15可拆卸地安裝在燈罩支架12上。光源19接收在光源接收座14中。電源線23從天花板經過連接器22穿過殼體1的引線柱2與光源接收座14或光源19連接，並且還通過通孔6與電機定子3相連。

圖6示出了根據本發明優選實施例的旋轉吊燈，包括圖4所示的旋轉燈頭、燈罩20和光源19。採用這種結構的吊燈，可以使整個旋轉燈頭被完整地包封在燈罩20中，從而使整個吊燈顯得更加整潔緊湊，外觀更美。

圖7示出了根據本發明一個實施例的旋轉臺燈，包括圖3所示的旋轉燈頭、燈罩20、光源19以及用於支撐殼體1的臺燈底座21。

圖8示出了根據本發明優選實施例的旋轉臺燈，包括圖4所示的旋轉燈頭、燈罩20、光源19以及用於支撐殼體1的臺燈底座21。這種結構的旋轉臺燈同樣具有整潔緊湊的整體外觀。

圖9示出了根據本發明一個實施例的發光旋轉地球儀，包括圖3所示的旋轉燈頭、地球儀形式的燈罩20、光源19以及用於傾斜地支撐殼體1的臺燈底座21。

圖10示出了根據本發明優選實施例的發光旋轉地球儀，包括圖4所示的旋轉燈頭、地球儀形式的燈罩20、光源19以及用於傾斜地支撐殼體1的臺燈底座21。這種結構的發光旋轉地球儀也同樣具有整潔緊湊的整體外觀。

當然，在圖8的實施例中，燈罩20也可以構造成六面立體相框形狀，從而使整個臺燈改變為一個可以自旋轉的六面立體相框。此外，燈罩20也可以採用任何具有所需形狀和/或圖案的廣告燈箱形式。

參見圖11，拾電座24固定地安裝(例如粘結)在殼體的第二縱向端。拾電座24的兩個電源引線(後面有更加詳細的描述)通過引線柱2的引線腔進入殼體1的內部。拾電座24形狀設計為使整個旋轉燈頭能夠直接替換現有燈具上使用的標準化螺口燈頭或卡口燈頭(即與現有的光源拾電座通用)。

圖13是根據本發明的拾電座24的剖面示意圖。如圖13所示，拾電座24具有第一電極25和第二電極26。第一電極25和第二電極26之間設置有絕緣體27。絕緣粘結填充物30使第一電極25粘結固定在絕緣體27之上。第一電源引線28與第二電源引線29分別與第一電極25和第二電極26相連。另外，雖未具體示出，但第一電源引線28與第二電源引線29還可以穿過徑向通孔6同時對電機供電。

圖12示出的旋轉燈頭與圖2所示類似，但在殼體的第一縱向端固定地安裝有拾電座24。

圖14是圖11所示的旋轉燈頭的剖面示意圖，其中在引線柱2的第一端(殼體的第一縱向端)安裝有光源接收座14。

圖15示出的旋轉燈頭類似於圖11所示的旋轉燈頭，但拾電座24安裝在殼體的第一縱向端並且在引線柱2的第二端安裝有光源接收座14。光源接收座14的內部輪廓可以設計成與拾電座24的外部輪廓相匹配以接收通用的市售標準化燈頭(例如圖6所示的光源19)或接收根據本發明的另一 旋轉燈頭(後一種情況可以形成複合的旋轉效果從而可以獲得更加多彩多姿和美輪美奐的燈光效果)。光源接收座14也具有第一電極和第二電極，分別通過第一電源引線28與第二電源引線29與拾電座24的第一電極25和第二電極26相連。

圖16示出的旋轉吊燈包括圖15所示的旋轉燈頭、燈罩20和光源(圖示為燈泡)19。燈罩20可以通過任意合適的緊固裝置例如壓緊螺母15可拆卸地安裝在燈罩支架12上。光源19接收在光源接收座14中。電源線23從天花板經過連接器22與接收座14’連接。根據本發明的旋轉燈頭的拾電座24螺接在接收座14’中。採用這種結構的吊燈，可以使整個旋轉燈頭被完整地包封在燈罩20中，從而使整個吊燈顯得更加整潔緊湊，外觀更美。

圖17示出的旋轉臺燈包括圖15所示的旋轉燈頭、燈罩20、光源19以及臺燈底座21。這種結構的旋轉臺燈同樣具有整潔緊湊的整體外觀。

由於本發明的旋轉燈頭自身實際上就是一個慢速電機，因此這種模組化旋轉燈頭體積更小、結構更加緊湊。另外，在拾電座24存在的情況下，本發明的模組化旋轉燈頭還可以直接變成普通(非旋轉)燈具上安裝的燈頭的通用替代品。通過用本發明的模組化旋轉燈頭來簡單地替換普通燈具上安裝的燈頭就可以非常方便地實現已有普通燈具的更新換代。

本領域技術人員應當理解，上述實施方式僅用於解釋和說明本發明，並非用於對其進行任何限制。根據實際應用(例如在吊燈的情況下)，引線柱2可以被省略，只要燈罩支架12和空心轉軸5被設置成可以相對於殼體1旋轉即可。另外，在本發明中，減速傳動系統也不局限於圖示的齒輪傳動系統，而是可以採用任何合適的減速傳動系統例如本領域常用的皮帶輪傳 動系統。此外，拾電座24雖然示作螺口燈頭形式，但根據需要其顯然也可以製成卡口燈頭形式。

1‧‧‧殼體

2‧‧‧引線柱

3‧‧‧電機定子

4‧‧‧電機轉子

5‧‧‧轉軸

6‧‧‧通孔

7‧‧‧軸承

8‧‧‧輸出齒輪

9‧‧‧齒輪系軸

10‧‧‧傳動齒輪系

11‧‧‧蓋板

12‧‧‧燈罩支架

13‧‧‧從動齒輪

14‧‧‧光源接收座

14’‧‧‧接收座

15‧‧‧壓緊螺母

16‧‧‧行星齒輪輪系內齒輪

17‧‧‧行星齒輪

18‧‧‧行星齒輪架

19‧‧‧光源

20‧‧‧燈罩

21‧‧‧臺燈底座

22‧‧‧連接器

23‧‧‧電源線

24‧‧‧拾電座

25‧‧‧第一電極

26‧‧‧第二電極

27‧‧‧絕緣體

28‧‧‧第一電源引線

29‧‧‧第二電源引線

30‧‧‧絕緣粘結填充物

圖1是根據本發明第一實施例的旋轉燈頭的剖面示意圖；圖2是根據本發明第二實施例的旋轉燈頭的剖面示意圖；圖3是圖1所示的在引線柱的第一端安裝有光源接收座的旋轉燈頭的剖面示意圖；圖4是圖1所示的在引線柱的第二端安裝有光源接收座的旋轉燈頭的剖面示意圖；圖5是根據本發明一個實施例的吊燈的剖面示意圖；圖6是根據本發明另一個實施例的吊燈的剖面示意圖；圖7是根據本發明一個實施例的臺燈的剖面示意圖；圖8是根據本發明另一個實施例的臺燈的剖面示意圖；圖9是根據本發明一個實施例的發光旋轉地球儀的剖面示意圖；圖10是根據本發明另一個實施例的發光旋轉地球儀的剖面示意圖；圖11示出的旋轉燈頭與圖1所示類似，但在殼體的第二縱向端安裝有拾電座；圖12示出的旋轉燈頭與圖2所示類似，但在殼體的第一縱向端安裝有拾電座；圖13是根據本發明的拾電座的剖面示意圖；圖14是圖11所示的旋轉燈頭的剖面示意圖，其中在引線柱的第一端安裝有光源接收座； 圖15示出的旋轉燈頭類似於圖11所示的旋轉燈頭，但拾電座安裝在殼體的第一縱向端並且在引線柱的第二端安裝有光源接收座；圖16是根據本發明一個實施例的吊燈的剖面示意圖，其中安裝有圖15所示的旋轉燈頭；以及圖17是根據本發明一個實施例的臺燈的剖面示意圖，其中安裝有圖15所示的旋轉燈頭。

1‧‧‧殼體

2‧‧‧引線柱

3‧‧‧電機定子

4‧‧‧電機轉子

5‧‧‧轉軸

6‧‧‧通孔

7‧‧‧軸承

8‧‧‧輸出齒輪

9‧‧‧齒輪系軸

10‧‧‧傳動齒輪系

11‧‧‧蓋板

12‧‧‧燈罩支架

13‧‧‧從動齒輪

Claims (21)

1. 一種旋轉燈頭，包括：具有第一和第二縱向端的殼體，殼體的第一縱向端具有開口；圍繞殼體的內周表面設置的電機定子；位於殼體之內並且相對於殼體可旋轉地安裝的轉軸，轉軸限定有與殼體的第一縱向端的開口連通的空腔；固定在轉軸上並且與電機定子同軸設置的電機轉子；相對於殼體可旋轉地安裝並且伸出殼體的第一縱向端的燈罩支架；以及位於殼體之內的減速傳動系統，分別與轉軸和燈罩支架相連。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的旋轉燈頭，還包括：具有第一電極和第二電極的拾電座，固定地安裝在殼體的第一或第二縱向端。
3. 根據申請專利範圍第1或2項所述的旋轉燈頭，其中殼體的第二縱向端也具有開口，並且轉軸的空腔也與殼體的第二縱向端的開口連通。
4. 根據申請專利範圍第3項所述的旋轉燈頭，還包括：固定於殼體並穿過轉軸的空腔的引線柱，引線柱限定分別與殼體的第一和第二縱向端的開口連通的引線腔，其中轉軸圍繞引線柱可旋轉地安裝。
5. 根據申請專利範圍第4項所述的旋轉燈頭，其中燈罩支架圍繞引線柱可旋轉地安裝。
6. 根據申請專利範圍第4項所述的旋轉燈頭，其中引線柱具有第一和第二端，引線柱的第一和第二端分別伸出殼體相應縱向端上的開口。
7. 根據申請專利範圍第6項所述的旋轉燈頭，還包括安裝在引線柱的第一端的光源接收座。
8. 根據申請專利範圍第6項所述的旋轉燈頭，還包括安裝在引線柱的第二端的光源接收座。
9. 根據申請專利範圍第4項所述的旋轉燈頭，其中引線柱設置有徑向通孔以使引線柱的引線腔與殼體內部連通。
10. 根據申請專利範圍第1或2項所述的旋轉燈頭，其中減速傳動系統包括：固定於轉軸的輸出齒輪；固定於燈罩支架的從動齒輪；以及分別與輸出齒輪和從動齒輪嚙合的中間減速傳動齒輪系。
11. 根據申請專利範圍第1或2項所述的旋轉燈頭，其中減速傳動系統包括：固定於轉軸的輸出齒輪；固定於燈罩支架的行星齒輪架；固定於殼體內壁的行星齒輪輪系內齒輪；以及安裝在行星齒輪架上的行星齒輪，分別與輸出齒輪和行星齒輪輪系內齒輪嚙合。
12. 根據申請專利範圍第2項所述的旋轉燈頭，其中殼體的第二縱向端也具有開口，並且轉軸的空腔也與殼體的第二縱向端的開口連通，該旋轉燈頭還包括：固定於殼體並穿過轉軸的空腔的引線柱，引線柱限定分別與殼體的第 一和第二縱向端的開口連通的引線腔，其中轉軸圍繞引線柱可旋轉地安裝，引線柱具有第一和第二端，引線柱的第一和第二端分別伸出殼體相應縱向端上的開口；安裝在引線柱的第一端的光源接收座或者安裝在引線柱的第二端的光源接收座；第一電源引線和第二電源引線，其中光源接收座也具有第一電極和第二電極，第一電源引線分別與拾電座的第一電極和光源接收座的第一電極相連，而第二電源引線分別與拾電座的第二電極和光源接收座的第二電極相連。
13. 一種旋轉燈具，具有申請專利範圍第1-12項之一所述的旋轉燈頭和安裝在燈罩支架上的燈罩。
14. 根據申請專利範圍第13項所述的旋轉燈具，其為吊燈、臺燈或吸頂燈。
15. 根據申請專利範圍第13項所述的旋轉燈具，其中燈罩設計為地球儀、六面立體相框或廣告燈箱形式。
16. 一種旋轉發光地球儀，包括申請專利範圍第1-12項之一所述的旋轉燈頭和安裝在燈罩支架上的地球儀形式的燈罩。
17. 一種旋轉發光六面立體相框，包括申請專利範圍第1-12項之一所述的旋轉燈頭和安裝在燈罩支架上的六面立體相框形式的燈罩。
18. 一種旋轉廣告燈箱，包括申請專利範圍第1-12項之一所述的旋轉燈頭和安裝在燈罩支架上的廣告燈箱形式的燈罩。
19. 一種用於發光旋轉物體的電機，該電機包括： 具有第一和第二縱向端的殼體，殼體的第一縱向端具有開口；圍繞殼體的內周表面設置的電機定子；位於殼體之內並且相對於殼體可旋轉地安裝的轉軸，轉軸限定有與殼體的第一縱向端的開口連通的空腔；固定在轉軸上並且與電機定子同軸設置的電機轉子；相對於殼體可旋轉地安裝並且伸出殼體的第一縱向端的燈罩支架；以及位於殼體之內的減速傳動系統，分別與轉軸和燈罩支架相連。
20. 根據申請專利範圍第19項所述的電機，還包括：具有第一電極和第二電極的拾電座，固定地安裝在殼體的第一或第二縱向端。
21. 一種發光旋轉物體，包括申請專利範圍第19或20項所述的電機。