專利名稱：用于內(nèi)部組件與外部燈泡的緊固機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及一種燈組件，且更具體地涉及一種具有外部封殼或燈泡的緊湊型 (或小型)熒光燈(CFL)組件類型，該外部封殼或燈泡將燈和相關(guān)電子器件包含于其中。本 公開內(nèi)容可在相關(guān)環(huán)境中得到應(yīng)用，以便特定方面例如可作為備選方式用來將CFL和相關(guān) 電子器件通常地固定到燈座上。
背景技術(shù)：
CFL組件的新近發(fā)展包括將外部燈泡或封殼圍繞CFL源相結(jié)合。期望的是，驅(qū)動 CFL的相關(guān)電子器件或印刷電路板(PCB)結(jié)合成一體式單元。即是說，電子器件板通常包含 在沿軸向定位在CFL源與螺紋底座(或基座，base)之間的殼體或外殼內(nèi)。在CFL包括一 系列互連的倒置U形管的那些設(shè)計中，CFL源的總直徑通常較窄，且因此與包繞的透光封殼 互連的外殼的上端容許CFL插入穿過外部封殼的敞開端。盡管如此，但外殼通常漸縮或減 小至相對端處的尺寸較窄的頸部或擴口，用于與機電接頭和收容其的相關(guān)插座相連。例如， 一般具有螺紋底座，有時稱為愛迪生式底座，但作為備選還可使用銷型或插入型連接(或 接頭)。在許多情況下，期望的是A字形外部封殼的窄端，也即朝向燈座的、頸縮的較小直 徑部分的區(qū)域，其尺寸確定為小于CFL的最小橫向尺寸。舉例來說，螺旋形CFL具有大致沿 縱向或與燈軸線平行地延伸的第一端和第二端，而中間部分為了最大限度地減小CFL的第 一端與第二端之間放電通路的長度而形成一個或多個螺旋形圈。通常需要的是，大致沿最 大直徑部分切割外部封殼，且將CFL源插入切開的封殼中。此后，外部封殼沿封殼的切割線 再次密封以封入(或圍住)CFL。將應(yīng)認識到的是，為易于制造而希望最大限度地減少構(gòu)件數(shù)目和將構(gòu)件插入外部 封殼中的勞動密集操作。即是說，一旦外部封殼分割成兩塊，則期望的是使內(nèi)部構(gòu)件以便 宜、可重復(fù)、可靠的方式插入和緊固就位。此外，如上文所述，在CFL和其它構(gòu)件不能插入穿過外部封殼窄端的情況下，外部 封殼的分離部分便必須進行切割和再密封。再密封過程使安裝構(gòu)件經(jīng)受高溫。此外，不僅 需要將內(nèi)部燈構(gòu)件定位在外部封殼中且將它們牢固地固定在封殼內(nèi)，而且還需要在再密封 過程期間熱保護電子器件板上的敏感電子構(gòu)件。還將認識到的是，外部封殼的頸部或擴口部分具有表面不規(guī)則性。因此，將內(nèi)部構(gòu)件固定到燈組件的其余部分上的嘗試集中在備選的附接結(jié)構(gòu)和方式上。因此，需要以有效、可重復(fù)且便宜的方式將包括CFL源的內(nèi)部組件緊固或固定到 外部封殼上。

發(fā)明內(nèi)容
公開了一種用于將包括CFL源的內(nèi)部組件固定到外部燈泡上的改進機構(gòu)。燈組件包括內(nèi)部組件，該內(nèi)部組件具有緊湊型熒光(CFL)源、電子器件板，以及使 CFL源和電子器件板互連的托架(或支座，holder)。外部透光封殼包繞至少一個光源。緊 固裝置(或方式)提供成用于使內(nèi)部組件與外部封殼互連。緊固方式包括粘合劑、棘齒機構(gòu)或彈簧組件中的至少一種。彈簧組件包括連接到內(nèi)部組件上的第一部分和連接到外部封殼上的第二部分。在 優(yōu)選方式中，彈簧第二部分接合封殼端部。作為優(yōu)選，彈簧張緊且朝向封殼端部推動內(nèi)部組件。棘齒組件包括尺寸確定為用以覆蓋封殼第一端部的、具有開口的基板(或底板)， 其中，該開口收容經(jīng)由其穿過的連接到內(nèi)部組件上的棘齒部件。棘齒組件的第一齒形部分 有選擇地接合與基板開口相關(guān)聯(lián)的第二齒形部分。燈組件可在沒有外部封殼的情況下應(yīng)用，其中，CFL光源和電子器件板通過托架而 彼此互連。底座構(gòu)造成用于與相關(guān)插座電性和機械地相連，且提供了用于將托架緊固到底 座上的裝置。本公開內(nèi)容的主要益處涉及用于將內(nèi)部組件固定到外部燈泡上的新型緊固機構(gòu)。緊固裝置消除了內(nèi)部組件最后的自由度。緊固裝置適用于外部封殼的擴口部分，該外部封殼通常從一個玻璃封殼到另一個 玻璃封殼而具有不規(guī)則性。緊固裝置在玻璃封殼的再密封期間向電子器件板提供了定位協(xié)助和熱保護。通過閱讀和理解如下詳細描述，本公開內(nèi)容還有的其它特征和益處將變得清楚。


圖1為包括收容在外部封殼內(nèi)的內(nèi)部組件的燈組件的透視圖。圖2為內(nèi)部組件的放大透視圖，示出了收容在固定到電子器件板上的托架中的 CFL源下部。圖3為圖1中燈組件的縱向截面圖。圖4為類似于圖3但旋轉(zhuǎn)九十度(90° )的截面視圖。圖5為用于將內(nèi)部組件緊固到外部封殼上的棘齒組件的放大截面視圖。圖6為類似于圖5但旋轉(zhuǎn)九十度(90° )的視圖。圖7為燈組件下部的透視圖，示出了用于將內(nèi)部組件緊固到外部封殼上的棘齒組 件。圖8為類似于圖7的局部截面透視圖，但旋轉(zhuǎn)了大約九十度(90° )。圖9為棘齒部件的放大正視圖。圖10為從圖9的右手側(cè)截取的圖9中棘齒部件的正視圖。
圖11為圖10中棘齒部件大致沿其線11-11截取的截面視圖。圖12為基板的平面視圖。圖13為圖12中的基板的正視圖。圖14為圖12中的基板下側(cè)的平面視圖。圖15為棘齒蓋的平面視圖。圖16為大致沿圖15中的線16-16截取的截面視圖。圖17至圖20為示出使用棘齒部件將內(nèi)部組件緊固到外部封殼上的視圖。圖17為用于將內(nèi)部組件緊固到外部封殼上的彈簧組件的透視圖。圖18為圖17中的彈簧和外部封殼的平面視圖。圖19為用于將內(nèi)部組件固定到外部封殼上的彈簧組件的以局部截面示出的正視 圖。圖20為用于圖17至圖19中實施例的彈簧部件的透視圖。
具體實施例方式圖1中示出了燈組件100，其包括具有光源104和通常稱為印刷電路板(PCB) 106 的電子器件部件或電子器件板的內(nèi)部組件102，以及使光源和電子器件板互連以便內(nèi)部組 件可作為子組件進行操作的托架108。封入(或圍住)內(nèi)部組件的是外部封殼或燈泡120， 其優(yōu)選為諸如玻璃的透光材料，封入尺寸確定為用以將內(nèi)部組件收容于其中的內(nèi)部腔體。 更具體而言，外部封殼采用A字形燈的一般構(gòu)造，其在一端具有擴大的大致球形部分122， 以及在另一端具有通過漸縮形區(qū)域126與球形部分互連的擴口或頸部部分124。外部封殼 具有大致恒定的壁厚，終止于第一端1 處的開口，該第一端1 設(shè)置成鄰近常規(guī)導(dǎo)電底座 140，這里示為螺紋愛迪生式底座140。螺紋底座通過絕緣材料144與端部觸點142分離開。 底座，且具體是其觸點142和螺紋區(qū)域140，收容在相關(guān)聯(lián)的燈插座(未示出)中，以便建立 燈組件的電性和機械連接。當然，還可使用在燈組件與相關(guān)聯(lián)的電插座之間建立機械和電 性連接(例如，常規(guī)的插入型連接)的其它燈座，這并未脫離本公開內(nèi)容的范圍和意向。圖2更為具體地示出了內(nèi)部組件102，但為了簡化圖示，整個光源并未示出。這里 光源示為緊湊型熒光燈(CFL) 150，其包括彼此大致平行且沿大致平行于燈組件100中心燈 軸線的縱向方向延伸的第一和第二端部或支腿152，154。這些支腿收容位于包括各支腿的 伸長(或長形)放電通路的相對端部和中間放電通路處的電極，在該實施例中，中間放電通 路為螺旋形或螺旋狀燈布置156。支腿收容在托架108中，更具體而言，托架108包括平臺170，該平臺170包括分 別緊密地收容CFL的支腿152、154的第一開口 172和第二開口 174。平臺還包括外部漸縮 形圓周176，其大致符合外部封殼的漸縮形區(qū)域126。設(shè)置成鄰近漸縮形圓周176的是肩部 178，該肩部178收容彈性環(huán)或0形密封環(huán)180，以便與外部封殼的漸縮形區(qū)域1 的內(nèi)表面 滑動和密封地接合。漸縮形圓周和0形環(huán)提供了內(nèi)部組件102在外部封殼內(nèi)的期望的定位 和位置。作為優(yōu)選，托架由諸如塑料的耐熱材料形成，且具有足夠的剛性和強度來提供CFL 在外部封殼內(nèi)的穩(wěn)定安裝。此外，托架包括通道182(圖4)，該通道182在第一側(cè)或上側(cè)184 與第二側(cè)或下側(cè)186之間連通。通道182提供成在外部封殼的再密封過程期間供送加壓流 體，如空氣，該再密封過程將在下文更為具體地描述。
沿周向間隔開的支腿188(圖3)從托架的第二側(cè)186延伸。支腿優(yōu)選為具有保持 肩部190，該保持肩部190其尺寸確定為通過支腿200而與電子器件板106搭扣配合地接 合，該支腿200具有在電子器件板上的與保持肩部190相協(xié)作的類似保持肩部202。電子 器件板還包括盤體或平臺204，該盤體或平臺204包括槽口 206用以收容承載各種電子構(gòu) 件210的PCB的垂直延伸部分。將應(yīng)認識到的是，構(gòu)件僅表示可設(shè)置在電子器件板上的一 個電子構(gòu)件，且不應(yīng)意圖限制該構(gòu)造。例如，其它外部構(gòu)件212可設(shè)置在平臺204的上表面 上，以容許簡化與CFL源的支腿152，154的連接。如大致在圖2中所示，且如具體化為如圖3和圖4中所示的燈組件那樣，內(nèi)部組件 102可作為子組件預(yù)先組裝。如根據(jù)圖3和圖4而清楚的是，CFL源150的直徑大于外部封 殼的頸部部分124的直徑或橫向尺寸。為了組裝燈，需要沿分離平面或分隔平面220將外 部封殼120切割成第一部分120a和第二部分120b。一旦分離，則內(nèi)部組件102通過將電子 器件板的端部初始向內(nèi)引入外部封殼的下部120b而插入。一旦內(nèi)部組件用下文所述的方 式以牢固關(guān)系緊固或保持，則外部封殼便沿平面220再密封，以再次限定整體式外部封殼。作為外部封殼布置的一部分，需要將內(nèi)部組件固定或緊固于其上。本公開內(nèi)容描 述了三種優(yōu)選方式來實現(xiàn)將內(nèi)部組件緊固到外部封殼上。繼續(xù)參看圖1至圖4，注意涉及圖 5至圖8，其中，圖5至圖8示出了通常稱為棘齒組件或棘齒機構(gòu)250的第一優(yōu)選布置。棘 齒組件包括第一棘齒部件252，該第一棘齒部件252在優(yōu)選布置中為大致伸長的、大致L形 的構(gòu)件，其在一端具有擴大的頭部254以及沿其伸長支腿延伸的齒形部分256。擴大的頭部 254(圖9至圖11)具有大于提供在電子器件板的垂直延伸部分208中的開口 258的尺寸。 以此方式，L形棘齒部件252延伸穿過開口，直到擴大的頭部邪4鄰接開口 258。這在第一 棘齒部件252與內(nèi)部組件之間提供了固定的連接。第一棘齒部件的伸長支腿然后通過支承 部件沈0、且具體是中央開口 262而收容于其中(圖5至圖8以及圖12至圖14)。支承部 件具有適于鄰接地接合倚靠外部封殼的第一、下端部128的最大尺寸。第一表面264包括 中央凸臺沈6，而相反面268包括定位裝置，如十字形布置270，其尺寸確定為用于收容在外 部封殼第一端部的內(nèi)徑內(nèi)。除棘齒部件252和支承部件260之外，棘齒組件250還包括齒 形插入件觀0，齒形插入件280包括不規(guī)則的周界282，如多邊形，該不規(guī)則周界282符合支 承部件沈0中的開口沈2(或與開口 262 —致)。插入件280還包括齒形部分觀4，該齒形 部分284至少部分地延伸到通道觀6中，用于與棘齒部件252的齒形部分256選擇性地協(xié) 作接合(圖5至圖8和圖15至圖16)。圖17至圖20示出了第二機構(gòu)，下文稱為"彈簧組件"，其用于將內(nèi)部組件緊固到 外部封殼上。更具體而言，電子器件板垂直部分中的開口 258有利地用于抓取或抓握內(nèi)部 組件，且將內(nèi)部組件向內(nèi)推動到外部封殼中。彈簧機構(gòu)300構(gòu)造成使得彈簧302優(yōu)選為整 體式構(gòu)造，其具有接合內(nèi)部組件的第一部分和接合外部封殼的第二部分，且施加彈簧力或 牽引力用來將內(nèi)部組件緊固到外部封殼上。即是說，彈簧的第一支腿304具有帶頸縮區(qū)域 308的擴大的環(huán)部306，該頸縮區(qū)域308通過開口 258收容在電子器件板上。因此，環(huán)部306 定向為經(jīng)由開口插入電子器件板中，且整個彈簧然后旋轉(zhuǎn)九十度(90° )，以便該環(huán)部防止 彈簧在無意中從電子器件板上移除。環(huán)部還可具有略微上翻的構(gòu)造(圖19)，以便在內(nèi)部組 件朝向外部封殼的頸部插入或前移時有更多保持能力。如將會認識到的那樣，彈簧的總體 橫向尺寸優(yōu)選保持為小于外部封殼第一端部128中的開口。以此方式，具有如上文所述那樣附接的彈簧的內(nèi)部組件可朝向端部128中的狹窄開口供送。彈簧的第二部分或第二支腿 310事實上出于對稱的原因以及出于均勻地分布施加到內(nèi)部組件上的力而形成為單獨的支 腿。因此，相反的環(huán)部312終止于伸長的支腿310。如在圖17至圖19中明顯的是，當彈簧 定位成與燈軸線成大致垂直的關(guān)系，或換言之，當?shù)诙却笾略O(shè)置在平面內(nèi)或與外部封 殼的第一端部鄰接接合時，第二支腿其尺寸確定為延伸跨過外部封殼第一端部1 處的整 個開口。相反的環(huán)部312延伸超過封殼第一端部的外周，而線性支腿部分大致在直徑上相 對地終止，且也超過外部封殼第一端部的圓周。以此方式，彈簧的第一支腿304具有設(shè)法與 第二支腿部分310 —起位于平面中的自然趨勢。這在內(nèi)部組件上提供了牽引力或向內(nèi)的拉 力，且使托架的0形環(huán)和漸縮形部分倚靠外部封殼的內(nèi)表面而坐置。圖20示出了彈簧302 ‘可采用略微不同的變型，其中，線性支腿部分310包括彎曲 端部316。否則，圖20中的彈簧302'在結(jié)構(gòu)和功能上與關(guān)于圖17至圖19所示的那些大 致相同。還構(gòu)思出將內(nèi)部組件緊固到外部封殼上的第三種方式。具體而言，該布置提供了 膠水或粘合溶液來將內(nèi)部組件緊固到外部封殼上。作為優(yōu)選，使用兩種組分的硅或熱熔粘 合劑。熱熔粘合劑同時布置在外部封殼的杯體和底座上，且兩者之間承受的扭轉(zhuǎn)作用使得 在大約200°C的溫度下，粘合劑圍繞電子器件板的周界分散。一旦粘合劑冷卻，則粘合劑變 為固體，且在電子器件板與外部封殼的底座部分之間保持牽引力。如果期望的話，掛鉤或線 纜可在內(nèi)部組件上提供暫時的拉力，以便將內(nèi)部組件保持在所期望的位置上，直到粘合劑 固化。還構(gòu)思出的是，這些緊固特征可能結(jié)合燈座而不與外部封殼一起使用。因此，內(nèi)部 組件利用其緊固到外部封殼上的任何上述緊固方法，也即棘齒機構(gòu)、彈簧機構(gòu)或粘合劑布 置，均可用來將CFL源、托架和電子器件板固定到燈座的其余部分上?？傊滦蜔艚M件包括特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要新型緊固機構(gòu)(或機理) 用來將內(nèi)部組件緊固到外部燈泡或封殼上。作為優(yōu)選，緊固通過電子器件板來實現(xiàn)。在扭 力彈簧布置中，彈簧經(jīng)由孔附接到鎮(zhèn)流器組件的電子器件板上，而彈簧的另一部分與外部 封殼的底座圓周對齊。在棘齒布置中，基板與外部封殼的底座圓周對齊?；搴碗娮悠骷迦缓笸ㄟ^L 形棘齒條/桿相互附接。棘齒底座可為該板的一部分或為單獨的元件。在粘合劑布置中，膠水/粘合劑填充式底座附接到外部封殼上，其中，電子器件板 部分地嵌在膠水中。這樣將內(nèi)部組件緊固到外部封殼上的結(jié)果在于，緊固了內(nèi)部組件最后 的自由度。測試顯示，獲得了 30至100牛頓的拉力，且可能需要小于10牛頓。本公開內(nèi)容已參照優(yōu)選實施例進行了描述。顯然，他人在閱讀和理解前述詳細說 明時將會想到修改和變化。本發(fā)明旨在解釋為包括所有這樣的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種燈組件，包括內(nèi)部組件，其包括⑴緊湊型熒光源、(ii)電子器件板以及(iii)使所述CFL源和所 述電子器件板互連的托架；包繞所述光源的外部透光封殼；以及用于將所述內(nèi)部組件緊固到所述外部封殼上的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其特征在于，所述緊固裝置包括使所述內(nèi)部組件與 所述外部封殼互連的粘合劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈組件，其特征在于，所述粘合劑定位在所述內(nèi)部組件的外 周界表面與所述外部封殼的內(nèi)表面之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈組件，其特征在于，所述粘合劑定位在所述電子器件板的 外部周界與所述外部封殼的內(nèi)表面之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈組件，其特征在于，所述粘合劑以沿軸向間隔開的關(guān)系定 位在所述外部封殼的端部上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈組件，其特征在于，所述底座充分地填充有粘合劑，所述底 座由所述粘合劑固定到所述封殼的一端上，以及所述電子器件板還至少部分地嵌入所述粘 合劑中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其特征在于，所述緊固裝置包括彈簧，所述彈簧具有 連接到所述內(nèi)部組件上的第一部分和連接到所述外部封殼上的第二部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈組件，其特征在于，所述彈簧的第二部分接合所述封殼的端部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燈組件，其特征在于，所述彈簧的第一部分連接到所述電子 器件板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈組件，其特征在于，所述電子器件板包括收容所述彈簧的 第一部分的開口。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈組件，其特征在于，所述彈簧張緊且朝向所述封殼端部推 動所述內(nèi)部組件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈組件，其特征在于，所述彈簧的第二部分與所述封殼端部 的圓周部分對齊。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈組件，其特征在于，所述彈簧包括在其上的電絕緣體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其特征在于，所述緊固裝置包括棘齒組件，所述棘 齒組件具有連接到所述內(nèi)部組件上的第一部分和連接到所述封殼上用于以張拉關(guān)系朝向 所述封殼端部有選擇地推動所述內(nèi)部組件的第二部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈組件，其特征在于，所述棘齒組件包括尺寸確定為用以 覆蓋所述封殼的第一端部的基板。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的燈組件，其特征在于，所述基板包括開口，所述開口收容經(jīng) 由其穿過的連接到所述內(nèi)部組件上的棘齒部件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燈組件，其特征在于，所述棘齒部件包括第一齒形部分，所 述第一齒形部分有選擇地接合與所述基板開口相關(guān)聯(lián)的第二齒形部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燈組件，其特征在于，所述棘齒部件連接到所述內(nèi)部組件的電子器件板上。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈組件，其特征在于，所述電子器件板包括開口，所述開口 收容所述棘齒部件的一部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的燈組件，其特征在于，所述棘齒部分包括第一齒形部分，所 述第一齒形部分有選擇地接合所述基板開口中的第二齒形部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的燈組件，其特征在于，所述棘齒部件連接到所述內(nèi)部組件 的電子器件板上。
22.—種燈組件，包括 緊湊型熒光(CFL)源；可操作地與所述CFL源相連的電子器件板； 使所述CFL源和所述電子器件板互連的托架； 構(gòu)造成用以與相關(guān)聯(lián)的插座電性和機械地連接的底座；以及 用于將所述托架緊固到所述底座上的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燈組件，其特征在于，所述緊固裝置為粘合劑、棘齒或彈簧 中的至少一種。
全文摘要
一種燈組件包括內(nèi)部組件，該內(nèi)部組件具有CFL源、電子器件板，以及使CFL源和電子器件板互連的托架。外部透光的封殼包繞內(nèi)部組件，以及公開了用于將內(nèi)部組件固定到外部封殼上的各種緊固布置。三種主要的機理為棘齒機構(gòu)、彈簧機構(gòu)或使用粘合劑，以在預(yù)定的牽引力下將內(nèi)部組件固定到外部封殼上。
文檔編號H01J9/34GK102113082SQ200980130737
公開日2011年6月29日 申請日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者J·菲洛普, L·佩特拉斯, P·盧茨, P·莫拉 申請人:通用電氣公司