专利名称：可调式灯架及可调式台灯的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种可调式灯架及可调式台灯，并且特别地，本实用新型关于一 种可减少内部组件数量以有效降低成本的可调式灯架以及可调式台灯。
背景技术：
桌上型台灯广泛应用于各种场合，是一种相当普及的发光装置。例如，一般家庭、 公司、各级研究单位、政府及国家机构以及其它场合均会应用到桌上型台灯。由于使用者于桌面上作业时可能会需要不同角度的光源，或者根据使用者对光源 的敏感度以及舒适度，桌上型台灯普遍具有可调整高度以及照射角度的灯架，以使桌上型 台灯的发光源能依照使用者所需的高度以及角度进行光源提供。现有技术中的可调式灯架，通常以两个支架以及底座互相枢接而成，举例而言，与 发光源连接的第一支架可枢接第二支架的一端，并且第二支架的另一端再枢接到底座。由 于使用者需要稳定的光源，因此当可调式灯架调整到定位后必须能固定在此态势上而提供 稳定光源。于实际应用中，发光源以及上述灯架本身均有一定重量，因此，可调式灯架上必须 具有足够的支撑力以支撑上述重量。于现有技术中，提供支撑力一般包含有两种方法，其中 之一是利用支架与支架间或支架与底座间的连接结构的摩擦力来提供支撑力。举例而言， 上述第一支架与第二支架间以第一枢接轴枢接，并且第二支架与底座间以第二枢接轴枢 接。第一枢接轴可紧密地邻接第一支架以及第二支架，以提供较大的摩擦力至两支架上，因 此，当此可调式台灯调整角度时，连接发光源的第一支架可透过此摩擦力而被第二支架支 撑，进而固定于某一态势。同理，底座也可透过第二枢轴所提供的摩擦力支撑第二支架以及 连接发光源的第一支架，使其固定于某一态势。另一种方法是以弹簧连接两支架以提供支撑力。举例而言，上述第一支架以及第 二支架间以第一枢接轴枢接，第一弹簧的两端固定于第一支架以及第二支架上，并且第一 弹簧本身邻靠在第一枢接轴上。当第一支架相对于第一枢接轴转动时，第一弹簧会被拉伸 或压缩而提供弹性恢复力，此弹性恢复力即可支撑第一支架以及发光源。同理，第二支架以 及底座间也可设置第二弹簧提供弹性恢复力以支撑第一支架、第二支架以及发光源。上述以摩擦力支撑可调式灯架的方法，需提供较大的摩擦力，使用者调整时需要 用较大的力量去调整支架，对于使用者而言，使用上较不便。另外，于每一支架枢接处设置 弹簧，会有一些角度无法调整，仍需较大的摩擦力来做支架调整。
实用新型内容因此，本实用新型的目的之一在于提供一种可调式灯架以及可调式台灯，会随着 支架的角度变化而自动调整力矩，以减少摩擦力的需求，用以解决上述问题。根据本实用新型的其中一个具体实施例，可调式台灯具有光源以及可调式灯架， 可调式灯架包括第一支架、主支架、第一转动件、底座、第二转动件、弹性组件以及缆绳。第一支架连接光源，主支架则利用第一枢轴枢接第一支架，并且第一转动件与第一枢轴具有 相同的转动中心。底座利用第二枢轴枢接主支架，第二转动件则设置于底座上。 此外，缆绳的第一端固定于第一支架上，并且第二端固定于第二转动件的第一位 置上，此外，缆绳分别环绕第一转动件以及第二转动件的外缘。弹性组件一端可固定于第二 转动件的第二位置上，另一端则可固定于第二底座上。于本具体实施例中，第一支架可于角度范围中转动，并且第一转动件可随第一支 架转动。由于缆绳的第一端固定于第一支架且第二端固定于第二转动件的第一位置，并且 其分别环绕第一转动件以及第二转动件的外缘，因此，第二转动件藉由缆绳可同时随第一 转动件而转动。当第二转动件转动时会使弹性组件拉伸或压缩，弹性组件即可相对第二转 动件的中心产生第一力矩，此第一力矩可透过缆绳提供拉力致使第一支架平衡于特定角 度。根据另一具体实施例，上述第二转动件可包含分别设置于底座上并互相咬合的第 一齿轮以及第二齿轮。缆绳的第二端可固定于第一齿轮上，并且弹性组件的一端固定于第 二齿轮。当第一支架转动时，该第一齿轮藉由缆绳随第一支架转动，第二齿轮则可相对于第 一齿轮转动致使弹性组件拉伸或压缩而提供恢复力。此恢复力透过第二齿轮、第一齿轮以 及缆绳提供至第一支架，致使第一支架平衡于某一角度。进一步地，该第一转动件具有第一转动半径，该第二转动件具有第二转动半径，该 第一转动半径等于该第二转动半径。进一步地，该第一转动件转动第一角度时，该第二转动件转动第二角度，且该第一 角度等于该第二角度。进一步地，该第一支架及该光源的重量对该第一转动件产生的第二力矩等于该第 一力矩。进一步地，该角度范围在0度-180度之间。进一步地，该第一支架平衡于水平线上，该第一力矩达到最大值。进一步地，该灯架还包含第三转动件，该第三转动件与该第二枢轴具有相同的转 动中心，且该第三转动件临近该第二转动件，该缆绳缠绕于该第三转动构件。与现有技术相比，本实用新型的可调式灯架以及可调式台灯利用弹性组件提供支 撑力至灯架及发光源重量，减少磨擦力的需求，让使用者可以轻易(省力)地调整支架。此 夕卜，由于本实用新型的可调式灯架仅以一个弹性组件以及缆绳支撑灯架，并不需在各支架 枢接处设置弹性组件，因此可降低可调式灯架以及可调式台灯的生产成本。关于本实用新型的优点与精神可以藉由以下的实用新型详述及所附图式得到进 一步的了解。
图1绘示根据本实用新型的具体实施例的可调式台灯的示意图；图2绘示图1的可调式台灯的分解示意图；图3绘示根据本实用新型的另一具体实施例的可调式台灯的示意图；图4绘示根据本实用新型的另一具体实施例的可调式台灯的示意图。
具体实施方式
请参阅图1以及图2，图1绘示根 据本实用新型的具体实施例的可调式台灯1的示 意图，图2绘示图1的可调式台灯1的分解示意图。如图1以及图2所示，可调式台灯1包 含光源10以及可调式灯架12。可调式灯架12则包含第一支架120、主支架122以及底座 124，其中，光源10连接第一支架120，第一支架120利用第一枢轴1200枢接主支架122，主 支架122则利用第二枢轴1220枢接底座124。于本具体实施例中，可调式灯架12还包含第一转动件1260、第二转动件1262、缆 绳1264以及弹性组件1266。第一转动件1260与第一枢轴1200具有相同的转动中心，并且 第一转动件1260可随第一支架120而转动。换言之，若第一支架120相对于第一枢轴1200 顺时针转动角度，则第一转动件1260也顺时针转动该角度。第二转动件1262设置于底座124之上，并可于底座124上转动。缆绳1264设置 于主支架122旁，其两端分别固定于第一支架120以及第二转动件1262上的第一位置Y。 请注意，缆绳1264第一端固定于第一支架上的位置，于实际应用中根据使用者或设计者需 求而定，而非限定于本具体实施例的位置。此外，缆绳1264分别环绕第一转动件1260以及 第二转动件1262的外缘，如图1所示。弹性组件1266 —端固定于第二转动件1262上的第 二位置Z并且另一端固定于底座124之上。于本具体实施例中，第一支架120可在角度范围中转动，此角度范围于实际应用 中可根据使用者或设计者需求而定，一般而言，此角度范围相对于主支架122可为0°至 180°。当使用者控制第一支架120使其朝第一方向D(顺时针)转动时，第一转动件1260 会随第一支架120朝第一方向D转动。由于缆绳1264的第一端固定于第一支架120并且 其本体环绕第一转动件1260，因此，缆绳1264也会随着第一支架120以及第一转动件1260 的转动而被拉动。当上述缆绳1264因第一支架120以及第一转动件1260转动而被拉动时，将会拉 动第二转动件1262随第一转动件1260转动。于本具体实施例中，由于缆绳1264环绕第二 转动件1262的外缘，并且由于第一转动件1260的转动半径与第二转动件1262的转动半径 相同，因此第二转动件1262也会朝第一方向D转动与第一转动件1260大体上相同的转动角度。当第二转动件1262转动时，一端固定于第二位置Z的弹性组件1266会被拉伸或 压缩而产生弹性恢复力，此弹性恢复力则会透过缆绳1264于第一转动件1260上形成第一 力矩。第一支架120与光源10的重量会于第一转动件1260上形成第二力矩，第一力矩以 及第二力矩的大小会根据第一支架120所转动的角度而有所不同。由于第一力矩与第二力 矩方向相反，因此当第一支架120转动至角度并且第一力矩大体上相同于第二力矩时，第 一支架120可平衡于此角度。更进一步地说，当第二转动件1262随着第一转动件1260转动时，弹性组件1266 所产生的弹性恢复力会在第二转动件1262上形成第三力矩，此第三力矩会在缆绳1264上 产生拉力，并且此拉力透过缆绳1264于第一转动件1260上产生与第二力矩方向相反的第 一力矩。于实际应用中，当第一力矩大于第二力矩或第二力矩大于第一力矩时时，第一支架 120不处于平衡状态，因此第一支架120会朝向第一力矩及第二力矩中较大者的方向转动， 进而到达下一平衡点。[0032]于实际应用中，上述平衡点的设置方法可包含下列步骤于可调式台灯设计时，预 先计算第一支架以及光源于第一支架可转动的角度范围内的各角度所造成的第二力矩，接 着，设计弹性组件使其造成的第一力矩于平衡点上等同第二力矩的大小。除了弹性组件之 夕卜，在第二转动件上增加阻挡结构以阻挡第二转动件转动，也可提供第一力矩至第一转动 件而形成平衡点。 请参阅图3，图3绘示根据本实用新型的另一具体实施例的可调式台灯2的示意 图。如图3所示，可调式台灯2的第二转动件2262还包含第一齿轮2280以及第二齿轮 2282分别固定于底座224上，其中第一齿轮2280以及第二齿轮2282互相咬合。第二转动 件2262的第一位置Y位于第一齿轮2280上并且第二位置Z位于第二齿轮2282之上，亦即， 缆绳2264的第一端固定于第一齿轮2280之上并且弹性组件2266的一端固定于第二齿轮 2282之上。请注意，本具体实施例的可调式台灯2中的其它单元与上一具体实施例相对应 的单元大体上相同，故于此不再赘述。当第一转动件2260随第一支架220朝第一方向D(顺时针)转动时，缆绳2264带 动第一齿轮2280顺时针转动，并且由于第二齿轮2282咬合第一尺轮2280，因此第二齿轮 2282会相对于第一齿轮2280朝相反于第一方向D的方向(逆时针)转动。第二齿轮2282 转动导致连接至第二位置Z的弹性组件2266拉伸或压缩，进而产生弹性恢复力。弹性组件 2266所产生的弹性恢复力透过第二齿轮2282、第一齿轮2280以及缆绳2264于第一转动件 2260上形成第一力矩以支撑第一支架220以及光源20。于本具体实施例中，第一齿轮2280以及第二齿轮2282设置于底座224之上。然 而于实际应用中，其设置位置可根据使用者或设计者需求而定，并不限于本具体实施例。举 例而言，第一齿轮2280可设置于主支架222上并且第二齿轮2282设置于底座224上，因此 可将底座224与主支架222分别模块化，进而便于本实用新型的可调式灯架或可调式台灯 的组装。请参阅图4，图4绘示根据本实用新型的另一具体实施例的可调式台灯3的示意 图。如图4所示，可调式台灯3包括光源30以及可调式灯架32，其中，可调式灯架32除 包括有前述实施例中的第一支架320、主支架322、底座324、第一转动件3260、第二转动件 3262、弹性组件3266以及缆绳3264外，还包含第三转动件3268，第三转动件3268则与主支 架322及底座324间的第二枢轴(未绘示于图4)具有相同的转动中心，当主支架322转动 时，第三转动件3268随主支架322朝同一方向转动。于本具体实施例中，缆绳3264环绕第 三转动件3268，因此缆绳3264两端间的本体随着主支架322转动，而大体上与主支架322 维持一相对位置。相较于现有技术，本实用新型的可调式灯架以及可调式台灯利用弹性组件提供支 撑力至灯架及发光源重量，减少磨擦力的需求，让使用者可以轻易(省力)地调整支架。此 夕卜，由于本实用新型的可调式灯架仅以一个弹性组件以及缆绳支撑灯架，并不需在各支架 枢接处设置弹性组件，因此可降低可调式灯架以及可调式台灯的生产成本。藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精 神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本实用新型的保护范围加以限制。相反地， 其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型所欲申请的权利要求的保 护范围内。因此，本实用新型所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排 。
权利要求一种可调式灯架，其特征在于该灯架包含第一支架；主支架，通过第一枢轴与该第一支架枢接；第一转动件，该第一转动件与该第一枢轴与具有相同的转动中心；底座，通过第二枢轴与该主支架枢接；第二转动件，设置于该底座上，该第二转动件具有第一位置及第二位置；缆绳，具有第一端及第二端，该第一端固定于该第一支架，该第二端固定于该第一位置，且该缆绳分别环绕该第一转动件及该第二转动件的外缘；以及弹性组件，该弹性组件的一端固定于该第二位置，另一端固定于该底座上；其中，该第一支架于角度范围内转动，该第一转动件随该第一支架转动，该第二转动件随该第一转动件转动，该弹性组件透过该缆绳对该第一转动件产生第一力矩，该第一力矩支撑该第一支架使该第一支架平衡于特定角度。
2.如权利要求1所述的可调式灯架，其特征在于该第一转动件具有第一转动半径，该 第二转动件具有第二转动半径，该第一转动半径等于该第二转动半径。
3.如权利要求2所述的可调式灯架，其特征在于该第一转动件转动的第一角度等于该 第二转动件同时转动的第二角度。
4.如权利要求1所述的可调式灯架，其特征在于该角度范围在0度-180度之间。
5.如权利要求1所述的可调式灯架，其特征在于该第一支架平衡于水平线上，该第一 力矩达到最大值。
6.如权利要求1所述的可调式灯架，其特征在于该第二转动件还包含 第一齿轮，固定于该底座，该第一位置位于该第一齿轮上；以及第二齿轮，固定于该底座并与该第一齿轮咬合，该第二位置位于该第二齿轮上。
7.如权利要求1所述的可调式灯架，其特征在于该灯架还包含第三转动件，该第三转 动件与该第二枢轴具有相同的转动中心，且该第三转动件临近该第二转动件，该缆绳缠绕 于该第三转动构件。
8.一种可调式台灯，其特征在于该台灯包含 如权利要求1-7任意一项所述的可调式灯架；以及 光源，该光源与该第一支架连接。
9.如权利要求8所述的可调式台灯，其特征在于该第一支架及该光源的重量对该第一 转动件产生的第二力矩等于该第一力矩。
专利摘要本实用新型提供一种可调式灯架及可调式台灯，可调式灯架包含第一支架、第一转动件、底座、第二转动件、缆绳及弹性组件。第一转动件可随第一支架转动。缆绳第一端固定于第一支架，第二端固定于第二转动件的第一位置，且缆绳邻接第一转动件。第二转动件枢接于底座。弹性组件一端固定于第二转动件的第二位置且另一端固定于底座。第一支架于角度范围内转动时，弹性组件对第二转动件产生第一力矩，且第一力矩透过缆绳对第一支架提供拉力致使第一支架平衡于特定角度。本实用新型可调式灯架会随着支架的角度变化自动调整力矩，以减少摩擦力的需求，让使用者可轻松地调整支架。且灯架仅以弹性组件及缆绳支撑，可减少内部组件数量。
文档编号F21V21/14GK201615455SQ20102010865
公开日2010年10月27日 申请日期2010年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者许建士, 陈沿任 申请人:苏州达方电子有限公司;达方电子股份有限公司