用于可调整照明设备的一体式万向节机构的制作方法

本发明大体上涉及照明系统，并且更确切地说，涉及一种用于可调整照明设备的新颖一体式万向节机构。

背景技术：

在许多照明系统情况下，需要照明某区域或物品以提请注意该区域或物品，并且/或者建立照明效果。因此，已经设计出可调整的灯或照明灯具或照明设备，该等灯或照明灯具或照明设备能够操纵和/或控制并且/或者调整以提供和/或导向从一个或多个光源(例如，一个或多个发光二极管(led))发出的光，以照明特定区域或物品。在某些情况下，所述可调整的灯或照明设备包括安装到万向接头组件的一个或多个光源，所述万向接头组件通常包括两个环，这两个环可移动并且/或者定位以调整光源的角度，从而实现所需的照明效果。之后，所述万向接头组件可以保持该状态，直到需要重新定向光源以照明另一区域和/或物品或类似区域。

一些传统万向接头组件较为复杂并且难以制造，这可能会增加可调整照明设备和/或灯具的成本。因此，需要提供一种易于制造和/或组装的可调整照明设备组件，以便所述可调整照明设备的制造成本低于传统的可调整照明设备。

技术实现要素：

本发明提供一种用于可调整照明设备的一体式万向节机构。在一个实施例中，环部件包括：大体呈圆形的环；第一内部连接器，所述第一内部连接器具有通孔并且从所述环部件沿第一轴延伸；以及第二内部连接器部分，所述第二内部连接器部分具有通孔并且从所述圆形环以与所述第一内部连接器相反的方向沿所述第一轴向内延伸。所述环部件还包括：第一外部连接器，所述第一外部连接器包括通孔以及第一调整片(tab)，并且从所述环部件沿第二轴向外延伸；以及第二外部连接器，所述第二外部连接器包括第二通孔以及第二调整片，并且从所述圆形环部件以与所述第一向外连接器相反的方向沿所述第二轴向外延伸。

其中所述的环部件进一步包括所述第一外部连接器中的第一插座，所述第一插座配置成容纳紧固件部件。

其中所述环部件进一步包括所述第二外部连接器中的第二插座，所述第二插座配置成容纳紧固件部件。

其中所述第一轴处于所述环部件的平面中并且穿过所述环部件的中心点。

其中所述第二轴处于所述环部件的平面中并且穿过所述环部件的中心点。

其中所述第一轴和所述第二轴处于所述环部件的平面中并且穿过所述环部件的中心点。

其中所述第一轴和所述第二轴彼此垂直。

在另一个实施例中，提供一种可旋转照明设备。所述可旋转照明设备包括：照明设备壳体；万向节机构，所述万向节机构以可旋转方式连接到所述照明设备壳体；以及光源壳体，所述光源壳体以可旋转方式连接到所述万向节机构。所述万向节机构包括大体呈圆形的环，所述大体呈圆形的环具有：第一内部连接器，所述第一内部连接器具有通孔并且从所述环部件沿第一轴向内延伸预定距离；第二内部连接器部分，所述第二内部连接器部分具有通孔并且从所述圆形环部件以与所述第一内部连接器相反的方向沿所述第一轴向内延伸预定距离；第一外部连接器，所述第一外部连接器包括通孔和第一调整片，并且从所述环部件沿第二轴向外延伸预定距离；以及第二外部连接器，所述第二外部连接器包括第二通孔和第二调整片，并且从所述圆形环部件以与所述第一外部连接器相反的方向沿所述第二轴向外延伸预定距离。

其中所述第一内部连接器部分和第二内部连接器部分配置成在无需任何额外垫片的情况下将所述光源壳体容纳在所述大体呈圆形的环的内部，以使所述光源壳体内的光源能够围绕所述第一轴旋转。

其中，所述的可旋转照明设备进一步包括所述第一外部连接器中的第一插座，所述第一插座配置成容纳第一紧固件部件。

其中，所述第一紧固件部件是防松螺母，所述防松螺母配置成紧密地装配到所述第一插座内。

其中，所述的可旋转照明设备进一步包括所述第二外部连接器中的第二插座，所述第二插座配置成容纳第二紧固件部件。

其中，所述第二紧固件部件是防松螺母，所述防松螺母配置成紧密地装配到所述第二插座内。

其中，所述第一轴处于所述环部件的平面中并且穿过所述环部件的中心点。

其中，所述第二轴处于所述环部件的平面中并且穿过所述环部件的中心点。

其中，所述第一轴和所述第二轴处于所述环部件的平面中并且穿过所述环部件的中心点。

其中，所述第一轴和所述第二轴彼此垂直。

其中，所述第一调整片和所述第二调整片配置成在所述照明设备壳体的壁中具有预定尺寸的开口内移动，以使所述开口的所述预定尺寸限定所述光源壳体在围绕所述第二轴旋转时的旋转范围。

其中，所述光源壳体使用所述第一紧固件和第二紧固件以可旋转方式附接到所述第一内部连接器和第二内部连接器，所述第一紧固件和第二紧固件插入穿过所述第一内部连接器和第二内部连接器中的对应孔。

其中，所述第一紧固件和第二紧固件包括螺钉。

其中，所述第一紧固件和第二紧固件具有端部，所述端部是平滑的圆形表面。

附图说明

附图说明

参考结合附图进行以下详细说明可更容易地理解一些实施例的特征和优势以及实现方式，附图示出了示例性的实施例(并不一定按比例绘制)，其中：

图1是根据本发明的一些实施例的环部件的透视图；

图2是图1中所示的环部件的底视图，其中可调整附接的照明设备头部形成根据本发明一些实施例的一体式环组件；

图3是根据本发明的一些实施例的环部件和照明设备头部的分解透视图；

图4a是截面透视图并且图4b是截面正视图，示出了根据本发明一些实施例的一体式环组件，所述一体式环组件包括环部件和照明设备头部；

图5a是截面透视图并且图5b是解密那正视图，示出了根据本发明一些实施例的一体式环组件，所述一体式环组件以可调整方式固定到照明设备壳体；

图6a和6b示出了根据本发明一些实施例的一体式环组件与照明壳体的可旋转连接的外侧图；

图7示出了图6a和6b中的可调整照明设备的透视图，所述可调整照明设备包括根据本发明一些实施例的一体式环组件；以及

图8是透视图，示出了根据本发明一些实施例的可调整照明设备，所述可调整照明设备包括两个一体式环组件。

具体实施方式

本说明书中提供一种一体式万向节机构，用于固定和/或支撑一个或多个光源以形成可调整照明设备。一些配置可包括一个或多个照明设备头部(例如，单个、两个、三个或更多个配置)，所述一个或多个照明设备头部可围绕两个移动轴旋转和/或倾斜，以将一个或多个光源发出的光导向到所需方向中，从而提供所需的照明特征。

根据一些实施例，一种万向节机构可包括本说明书中所述的环部件。根据本发明的环部件可配置成提供和/或执行多个功能或操作。例如，在一些实施例中，所述环部件的功能在于：将照明设备头部固定到灯具壳体和/或壳壁；将照明设备头部维持或保持在正确和/或所需的位置，而无需任何额外垫片；允许所述照明设备头部沿两个旋转轴倾斜(同时允许所述照明设备头部进行最终调整以维持所需的位置)；以及限制旋转角，以便所述照明设备头部无法与壳壁冲突；以及当两个或更多个照明设备头部包括在灯具中时，限制旋转角，以使所述两个或更多个照明设备头部无法彼此之间以及/或者与壳壁相冲突或干预。

根据一些实施例，所述环部件包括执行垫片功能的特征，用于使照明设备头部能够由用户对准或者导向到所需方向中，然后固定或保持在该位置而无需任何额外的垫片。这些特征可简化该等结构的组装。因此，照明设备头部可以以可调整方式沿第一旋转轴附接和/或固定到环部件，因此所述一体式环组件(包括环部件和照明设备头部)可以以可调整方式沿第二旋转轴附接和/或固定到照明设备壳体或灯具的壁。

图1到图7中示出了示例性环部件和/或一体式环组件及其部件零件的实施例，并且示出了其设计和/或性能优势。多个附图中的相同或类似部分以及/或者元件和/或部件使用相同的参考数字表示。

图1是根据一些实施例的环部件10的示例性三维图或透视图。环部件10包括大体呈圆形的环元件，所述环元件具有第一内部连接器12a和第二内部连接器12b，所述连接器各自从所述环部件10的环元件沿向内方向延伸，以形成位于两者之间的第一旋转轴16(穿过环部件10的中心线)。第一内部连接器12a和第二内部连接器12b可以在无需任何额外垫片的情况下，以允许照明设备头部围绕第一轴16旋转的方式固定位于两者之间(在环部件10内)的照明设备头部(图1中未示出)。第一外部连接器部分14a和第二外部连接器部分14b从环部件10沿第二轴18向外延伸，其中第二轴可以在环部件10的平面中并且穿过其中心点。在一些实施例中，第一外部连接器部分14a和第二外部连接器部分14b配置成以可调整方式附接(不使用任何额外垫片)到照明设备的壳体，以使一体式环组件(包括环部件10和照明设备头部，未图示)可进行定位或调整。因此，在一些实施方案中，一体式环组件因此可以以允许一体式环组件围绕第二轴18旋转的方式附接到壳壁。应理解，在一些实施例中，第一轴16和第二轴18彼此垂直，而在其他实施例中，第一轴并不与第二轴垂直。

在一些实施例中，所述环部件10可由轻质材料制成，所述轻质材料具有足够的抗拉强度，以支撑光源和/或光源壳体的。例如，环部件10可由铝等轻质金属制成。环部件10还可以由其他轻质材料制成，例如，聚合材料、塑料材料或复合材料。

再次参见图1，根据一些实施例，第一轴16和/或第二轴18可以与环部件10处于同一平面中，并且在一些实施方案中，穿过环部件10的中心点(如图所示)。但是，在一些实施方案中，第一轴16和第二轴18处于同一平面中，但是不穿过环部件10的平面的中心点。在其他实施例中，第一轴16和第二轴18不处于同一平面(即，处于不同平面中)，并且第一轴16和第二轴18可以穿过或者可以不穿过环部件10的中心点或一部分。

图2是图1中所示的环部件10的底视图，所述环部件10具有与其相连的照明设备头部22，以形成一体式环组件20。为便于理解，光源(例如一个或多个发光二极管(led)或紧凑型荧光灯(cfl)灯泡或其他任何类型的光源)未图示，但是将封装在照明设备头部22中。图2中还示出了第一轴16和第二轴18，以及表明照明设备头部22如何旋转的箭头。

图3是分解透视图30，其中示出了根据一些实施例的环部件10、照明设备头部22以及组装用于可调整照明设备的一体式环组件所需的其他零件或附属件。在组装期间，第一螺钉32a和第二螺钉32b可以插入第一内部连接器12a和第二内部连接器12b的通路或通孔11b中，并且贯穿照明设备头部22的孔22a(图3中仅示出了一个)，以形成一体式环组件(参见图4a和4b中的40a和40b)。根据一些实施例，螺钉32a和32b是传统的带螺纹螺钉，但在其他实施方案中，可使用不同类型的紧固件。在一些实施例中，两个紧固件32a和32b的端部可以是平滑、无螺纹或者圆形表面，所述表面与照明设备头部22的对应孔22良好配合或可滑动地配合，从而实现照明设备头部22围绕轴16的平稳旋转(参见图2)。应注意，对应的第一内部连接器12a和第二内部连接器12b中的内部孔11b可以带螺纹，而孔22a可以不带螺纹。在一些实施方案中，第一内部连接器12a和第二内部连接器12b中的内部孔11b可以不带螺纹，而对应的两个孔22a带螺纹。因此，可以使用带螺纹和不带螺纹的孔11b和/或22a的各种组合，以及各种不同类型的紧固件。

再次参见图3，在一些实施例中，第一外部连接器部分14a和第二外部连接器部分14b(从环部件10向外延伸，如图所示)分别包括切断部分或者第一插座35a和第二插座35b。第一插座35a可以配置成接纳或安置第一螺母38a，并且第二插座35b可以配置成在组装期间在其中接纳或安置第二螺母38b。例如，第一插座35a和第二插座35b可以具有大体呈方形，其尺寸能够确保第一螺母38a和第二螺母38b滑动配合(snugfit)。在一些实施方案中，第一螺母35a包括与第一螺钉36a的螺纹相配合内螺纹(未图示)，而第二螺母35b包括用于在将一体式环组件20附接到照明设备壳体(将在下文参见图5a和图5b描述)期间，与第二螺钉36b的螺纹相配合的内螺纹。在一些实施例中，第一外部连接器14a和第二外部连接器14b分别包括对应的调整片34a和34b，所述调整片是配置成限制一体式环组件围绕第二轴18的旋转范围(或倾斜角)的限制特征(如本说明书中参见图6a、6b和7所述)。垫圈37a和37b可用在螺钉(或紧固件)36a和36b与第一外部连接器14a和第二外部连接器14b之间，以进一步强化旋转。因此，第一螺母38a和第二螺母38b(可具有防松螺母的特征)可用于以可旋转方式将一体式环组件20附接到照明设备壳体和/或壳壁(如图4a和4b中所示并且如本说明书中的下文所述)。

图4a和4b分别示出了根据一些实施例的一体式环组件20的截面透视图40a和截面侧视图40b，所述一体式环组件包括环部件10和照明设备头部22。环部件10经由螺钉(或其他类型的紧固件)32a和32b以可旋转方式连接照明设备头部22，以使照明设备头部22可围绕第一轴16(参见图2)旋转和/或倾斜。在一些实施方案中，照明设备头部22围绕第一轴16的旋转受限于照明设备的组装部件的几何结构。具体来说，在达到预定倾斜角之后，照明设备头部22的外壁将与环部件10的内表面接触，以免进一步倾斜(未图示)。

图5a和5b分别示出了根据一些实施例的一体式环组件20的透视图50a和侧视图50b。所述一体式环组件包括环部件10和照明设备头部22，其附接到照明设备壳体的第一壁部分52a和第二壁部分52b。在一些实施例中，螺钉36a和36b经由螺纹穿过壳壁52a和52b中的对应孔，并且与对应的第一螺母38a和第二螺母38b(例如防松螺母)相配合，所述螺母安置在对应的第一插座35a和第二插座35b(参见图3)中。在一些实施例中，螺钉36a和36b可以由用户从照明设备壳壁52a和52b的外部紧固，而在一些实施例中，照明设备头部22之后可调整到所需的角度以便照明相关区域或对象。

再次参见图5a和5b，在一些实施例中，两个外部连接器14a和14b分别包括调整片34a和34b，所述调整片配置成适合地穿过照明设备壳体中的开口。调整片34a和34b是限制所述一体式环组件20围绕第二轴18(参见图2)的旋转角的限制特征，如本说明书中参见图6a、6b和7进一步所述。

图6a和6b分别示出了根据一些实施例的一体式环组件20与照明设备壳体的可旋转连接的外部第一侧视图60a和外部第二侧视图60b。图6a和6b示出了相对于照明设备壳体的壁52b中的矩形开口62b处于两个极限位置中的照明设备头部。因此，一体式环组件20围绕第二轴18(如图1和图2中所示)倾斜的最大旋转范围取决于调整片34b在开口62b内的移动范围。具体来说，图6a示出了第一旋转位置60a，其中调整片34b与壳体52b中的矩形开口62b的左侧上的内部接触，因此限制光能够从封装在照明设备头部内的光源(未图示)发出的角度。在此实例中，光能够定向成大体向下并且向左的方向。

类似地，图6b示出了第二旋转位置60b，其中调整片34b的相对部分图示成与壳体52b中的矩形开口62b的最左侧内部接触，因此限制光能够沿此不同方向从光源(未图示)发出的角度。在图6b中的此实例中，来自一体式环组件20内的光源的光可以因此而定向成大体向下并且向右的方向。

因此，矩形开口62b和调整片34b共同限定一体式环组件20(包括照明设备头部22和光源)围绕第二轴18(如图1和图2中所示)的旋转范围。在一些实施方案中，第二类似的调整片34a和开口62a(未图示)可位于照明设备壳体的相反壁部分上。

图7示出了图6a和图6b中的照明设备组件60a和/或60b的透视图70，以进一步示出矩形开口62b和调整片34b沿第二轴对倾斜角的限制。

图8示出了根据多个实施例的照明设备组件80的透视图，所述照明设备组件包括两个光源，其中每个光源包括一体式环组件，所述一体式环组件具有光源壳体22和环部件10，所述环部件配置成限制照明设备沿第一轴和第二轴的旋转和/或调整能力。

在一些实施方案中，通过使用公共连接器，例如螺钉和/或螺母(例如，防松螺母)，同时使用执行垫片功能的环部件特征，以使照明设备头部能够由用户定位或导向在所需方向，然后固定或固持在该位置而无需任何额外垫片，可降低可调整照明设备制造及后续组装中所涉及的成本。此外，本说明书中所述的实施例不需要任何额外的零件或部件来实现容纳光源的照明设备头部的旋转限制。相反，一体式特征，例如一体式万向节环部件的调整片与照明设备壳体中的一个或多个开口组合使用，可用于约束或限制照明设备头部的旋转范围。涉及照明设备壳体(和/或框架、壁等)的多个部分以及环部件的一体式部分的该等解决方案使所公开的可调整万向节机构设计相对于传统可调整灯具万向接头组件而言的成本更低并且更易于制造和组装。因此，简化设计有助于制造和组装所述可调整照明设备，从而降低成本。此外，一些实施方案不需要带螺纹的孔，因而进一步简化制造和/或组装。因此，本说明书中公开的照明设备头部(或光源壳体)可以以照明设备设备头部与壳体之间不存在任何干扰的情况下，以可调整方式沿第一旋转轴附接和/或固定到环部件，因此所述一体式环组件(包括环部件和照明设备头部)可以以可调整方式沿第二旋转轴附接和/或固定到照明设备壳体或灯具的壁。此外，在包括两个或更多个照明设备的实施例中，照明设备头部之间不存在任何干扰。

除非另行规定，否则本说明书中所使用的技术和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员所公知的意义相同。本说明书所用术语“第一”、“第二”以及相似术语并不表示任何次序、数量或重要性，而是用于区别各个元件。并且，本说明书中的术语“一个”和“一种”并不限定数量，而是指示存在至少一个所引用的项目。本说明书使用“包括”、“包含”或者“具有”及其变体表示涵盖此后列出的项目和其等效物及另外的项目。术语“连接”和“耦合”并不限制于物理或机械连接或耦合，并可以包括直接或间接电气连接或耦合。

此外，所属领域的技术人员将认识到来自不同实施例的各种特征可以互换。所述各种特征，以及每个特征的其他已知等效物，可以由所属领域的一般技术人员进行组合和匹配，以构建出根据本发明原理的另外系统和技术。

描述本说明书中所述设备的替代实施例时，为简明起见，可使用具体的术语。但是，本发明并不意图受限于所选择的具体术语。因此，应了解，该等具体元件包括以类似方式操作以实现类似功能的所有技术等效物。

应了解，以上说明用于说明而非限制本发明的范围，本发明的范围由随附的权利要求书限定。其他实施例均在随附权利要求书的范围内。

应了解，本说明书中描述并且提出权利要求的非限定性实施例可单独使用、组合使用或者选择性地进行组合以用于具体的应用中。

此外，以上非限定性实施例的各种特征中的而一部分可以有利地使用，而不对应地使用所述的其他特征。因此，以上说明可以视作仅说明本发明的原理、教义和示例性实施例，而非对其进行限定。