用于灯串插座的簧圈分流器的制作方法

专利名称：用于灯串插座的簧圈分流器的制作方法
用于灯串插座的簧團分流器与相关专利交叉引用要求2008年6月9日提交的序列号为61/059,914的美国临时专利申 请的优先权，在此以引用的方式将其整体并入。本申请与2008年6月3 日提交的61/058,249号、2008年6月3日提交的61/058,248号美国临时申 请；以及2008年6月5日提交的12/133,800号和2008年6月6日提交的 12/134,528号美国非临时申请相关，因为所有四个申请被共同拥有并涉及 相关的主题。
背景技术：
本发明涉及如用于节日照明的灯串，并特别涉及如果灯泡松动或缺失 时用于将电流传递给灯串中下一个灯的机械分流器。灯串通常用电线来电串联。因此，当灯串中一个灯烧坏或移开时，灯 串中的所有灯都熄灭。确定哪个灯需要更换是冗长乏味的。如果灯串具有 50或更多个灯并且灯串连接在圣诞树上，那么找到烧坏或缺失的灯泡将是 非常冗长乏味的。数年来，这个问题已经通过使用分流器来解决，或者至少避免了，分 流器允许电流直接在该有缺陷的灯的终端之间通过，绕开了缺失或有缺陷 的灯泡的灯丝。不管任何单个电灯的灯泡的情况而将电流从一个电灯传递 给下一个电灯，使得剩下的电灯继续运行。在现有电灯中分流器通常存在于两个地方，即在玻璃灯罩中和插座 中。玻璃灯罩内部的分流器通常由环绕在导电元件(称为杜美丝)上的电 线构成。当灯丝断掉时，电线上的在此之前阻止电流直接传导的氣化物包 覆层被烧尽并且线圈将自身熔接到杜美丝上，从而为电流的传递提供了 一个新的导电^各径。对于位于插座中的分流器来说，存在两种类型，即固态分流器和机械 分流器。在机械分流器中，例如，有一套弹簧触点终端，它是美国专利6,257,740的主题。当电灯基座插入插座时，这些弹簧触点被推开分离，而 当电灯基座移开时弹簧返回在一起，从而允许电流从一个终端直接传递到 另一个终端。这种类型严格使用于当灯泡(和它的基座)被移开的情况， 并没有解决灯泡烧毁的问题。这种类型的分流器工作良好并已获得商业上 的成功。另一种机械分流器公开在美国专利7,253,556中，它由本发明的发明 者发明并由申请人共同拥有。这个机械分流器是被分流器座固定在灯插座 中两个电终端之间适当位置上的一个接近水平的金属条。分流器的两端横 向并略微向下延伸以啮合安装在插座壁上的电终端。当中空的电灯基座插 入插座时，分流器座连同其分流器^皮接收到中空基座内部，并且，随着分 流器进入基座，其横向端弯曲并远离插座壁上的电终端，从而使电流传递 至并通过杜美丝，并从那里传递到灯泡中的灯丝，而不是直接通过电终端 之间的分流器。颁发给Ahroni的美国6,609,814教导了 一种不对称机械分流器，其由 两部分组成，这两部分几乎是在同一个平面上， 一个部分的底部接触另一 部分的顶部。分流器的这两个部分的每一个都与安装在插座壁上的一个电 终端电接触。当电灯座插入插座时，它使两部分中的第一个部分一皮压下， 从而失去了与分流器的两部分中第二个部分的啮合及电连接。 一旦通过将 电灯座从插座中移开而使其释放弹回至啮合状态，则第 一部分有弹性地恢 复与第二部分的电接触。微型灯泡制造商关注的是材料费和人工费。小型灯泡主要通过手工组 装。因此，需要添加到插座上的小部件增加了劳动力成本以及原材料成本。 虽然它们单独的成本是微不足道的，但是在竟争激烈的市场中每年制造和 销售的大量的小型灯的累积材料和劳动力成本总的来说是巨大的。相应 地，哪怕是很小的变化，例如，减少材料需求、筒化制造、或者改进安全性或可靠性，都对制造成本起到巨大作用。关于灯插座中的分流器的另 一 个关注点是大多数分流器要求只接收 一种类型的座，即一个具有分流器的插座，通常以某种方式激活或操纵它。 在许多应用中，用户可能希望在电源插座中设置一个特别的装饰设备来装 饰它或使得该装饰物的一些小部件移动。这些包括，例如，如颁发给Peloquin的美国专利6,764,205中描述的所谓的尾光纤饰品。这种类型的饰 品包含一个连接到软线(或"尾光纤")上的灯，软线的末端插入灯串的一 个插座中用于提供饰品中灯的电力来源。由于尾光纤端部的连接器不具备 激活机械分流器所需的特殊结构，因此这些类型的饰品就在没有分流器保 护下运行或该末端将不能完全适用于该插座。这为用户提出了一个两难的 问题。如果使用这样的饰品，分流器往往会无法运行或将永远运行，即使 当饰品位于插座中时。最后，特别是在灯在户外使用的情况下，当白天温度增加导致灯串插 座扩张时，电灯座会容易从它们的插座中出来，特别是如果电灯附着在支 持物或树木上从而使它们垂下时。在这种情况下，机械分流器变得更加重失的灯。因此，还需要在灯串的电灯插座中使用更好的机械分流器。 发明内容根据其主要方面和简要叙述的，本发明是一种用于灯串插座中的机械 分流器。当灯泡从插座中缺失时，分流器将电流引导至灯串中的下一个灯。一盏具有本发明分流器的电灯从外部具有典型的外观。此外，本发明 灯泡和灯泡座与现有灯泡和灯泡座类似，具有一个灯丝和一对从灯泡内部 延伸到外部的杜美丝，它们从那里穿过灯泡座上形成的以 一定距离间隔的 孔。另外，在插座内壁上还具有两个相对的导电终端。但是，在本发明中， 两个导电终端之一在其上形成一个小孔，该小孔具有接收弹簧分流器一端 的尺寸；如果希望两个终端相同的话，则另一个导电终端也可以具有一个 孔，但只需要一个终端具有孔。分流器的该端插入该孔足够深，从而使弹簧的另一端牢牢的固定，并朝着相对侧向外伸展跨过插座的内部，并且弹 簧足够长以便与第二导电终端物理啮合，如果电灯和它的座不存在，则分 流器能够将电传导给该终端。分流器弹簧，优选是一个导电电线线圈，其 具有较小直径的端部和一个较大直径的中间部分。如果灯泡座插入插座， 则较大直径的中间部分啮合灯泡座的底部，并且当灯泡座插入插座时，较 大直径的中间部分被向下压，从而使一端偏转离开插座壁上的第一电终端 并失去与该导电终端的啮合，从而电流可以从该第 一导电终端通过第 一杜 美丝到达灯泡内的灯丝并返回通过第二杜美丝到达第二导电终端。
本发明的一个重要优势是其制造简单。除了典型的、现有"无分流器" 电灯的组装外，只有一个额外的步骤。在将终端像平常一样插入插座之前， 将对称弹簧的一端插入其中一个终端的孔中。
本发明分流器的另 一个重要特点是，灯泡座可以从任何方向插入并且 能够替换为 一种特殊的装饰品，不会因为它从不关闭而失去分流器的功能 或因为它始终关闭而阻止分流器的运行。
本发明的又一个特点是一种具有大的、盘绕成线圈的中间部分的机械 分流器的使用，其优选由高镍不锈钢制成。由于任何灯泡座的底部均能啮 合并使本发明的分流器偏转，因此该大线圈不仅消除了对用于和它啮合的 特殊灯泡座的需求，而且，在不被灯泡座偏转时，尽管由于热膨胀使得插 座的物理尺寸产生变化，但是线圈与电终端始终保持接触。当灯泡座插入 插座将其偏转时，线圈端部还刮擦过电终端，并且当灯泡座从插座中移开 时又刮擦一次，从而为良好的电接触保持终端清洁。高镍不锈钢与铜电终 端几乎没有电流的相互作用。
通过仔细阅读如下连同附图的实施例的详细描述，这些和其他特4正以 及它们的优点对灯串电子设计领域的技术人员来说将变得显而易见。


附图中，
图l显示了一个灯串，灯串的两个电灯具有被部分切掉的插座，并且其中 一个的灯泡和它的灯泡座从该部分切掉的插座中移开；
图2是灯泡及其灯泡座位于它们的插座中的本发明电灯的一个侧视
图，并且插座以横截面显示，用来显示由于灯泡座的插入导致的电开启位
置的分流4几理，依照本发明的一个优选实施例；以及
图3是依照本发明的一个优选实施例灯泡及其基座部分从它们的插座
中移开的本发明电灯的一个侧视图，并且插座以横截面显示，用来显示位
于其电传导位置的分流机理。
具体实施例方式
本发明是一种用于灯串中的具有一个机械分流器的电灯。当通过移开 电灯和其灯泡座而被激活时，分流器将电流从第 一路径转换成第二路径， 第一路径是从电灯插座中的电终端引导电流穿过两个杜美丝到达灯泡中 的灯丝，第二路径绕过杜美丝和灯丝并从电终端直接通过分流器。术语"灯 串(light string)"是指通过绝缘电线电串联连接的以一定距离间隔的复数 个电灯。术语"电灯(lamp)"是指灯泡(bulb)、灯泡座和插座的组合。
图1显示了一个灯串100，在其一端包括一个插头200，并且在其相 对的一端具有一个插孔(receptacle) 300以及它们之间的复数个电灯10都 通过两根绝缘线18、 20电串联连接。两个电灯10显示为部分切掉以说明 本发明的分流器。图2和3详细图示了这两个电灯10。
图1以侧视图显示了一个电灯10。电灯10包括一个灯泡12、 一个灯 泡座14和一个插座16。在图1中，灯泡12和灯泡座14显示安装在插座 16中，插座16以横截面显示。两根绝缘线，第一绝缘线18和第二绝缘线 20从灯串的一系列电灯的相邻电灯延伸进入插座16 (未示出)。灯泡12 是一个部分真空的透明外壳，在灯泡12内具有一个连接在第一杜美丝24 和相对的第二杜美丝26之间的灯丝22。但是，杜美丝24、 26从灯泡12 内部延伸至其外部，并穿过形成于灯泡座14中的以一定距离间隔的两个 孔。 一旦从灯泡座14中的孔中露出来，则杜美丝24、 26将会被朝着灯泡 座14的侧边折叠回去，从而沿着灯泡座14的侧边处于适当的位置，以便当灯泡座14滑入插座16时，与附着在插座16内壁34的相对侧边上的第 一电终端20和相对的第二电终端32相接触。
在插座16中，第一电终端30和第二电终端32分别与第一绝缘线18 和第二绝缘线20电接触。当灯泡座14安装在插座16中时，杜美丝24、 26也和第一终端30和第二终端32同时物理接触和电接触，从而当第一绝 缘线18和第二绝缘线20通电时，允许电流在通过第一终端30和第二终 端30，第一杜美丝24和第二杜美丝26，以及灯丝22的第一导电路径中 流动。
第二电终端32在其上形成一个孔36;第一电终端30不需要孔，但如 果相同的第一终端30和第二终端32有利于制造的话，第一电终端30也 可以在其上形成一个孔。弹簧分流器38可以在两个较小直径的端部分之 间形成一个线圈形式的中间部分44。弹簧分流器38从第二电终端32朝着 第一电终端30横跨插座16的内部。中间部分44可能具有比其端部分更 大的横截面。如果弹簧分流器38是一个线圏，则中间部分44比其端部分 具有较大的直径。弹簧分流器38具有一个第一端40 —个相对的第二端42。 第二端42插入第二电终端32的孔36足够深，从而以向外伸展的关系被 牢牢的固定横跨插座16的内部，当灯泡座14没有位于插座16中时，第 二端42朝着壁30的相对侧延伸并通过第二电终端32固定地与第一电终 端30电4妻触。
灯泡座14具有一个标准形状的底部46;也就是说，它不需要从灯泡 座14向下延伸并用于和中间部分44啮合的特殊结构。任何标准的灯泡座， 包括市场上可以买到的替代电灯10上的座都能满足需要。中间部分44具 有较大的横截面，从而当灯泡座14插入时接触底部46并被偏转失去与第 一终端30的电接触。当灯泡座14插入插座16时，随着灯泡座14的底部 46使弹簧分流器38的中间部分44向下弯曲，杜美丝24、 26与第一电终 端30和第二电终端32电接触，从而迫使弹簧分流器38的第一端40离开 第一电终端30，并且断开了否则将会绕过灯丝22的电接触，并允许电流 流至第一电终端然后至第一杜美丝24,到达灯丝22至第二杜美丝26,并从那里到达第二电终端32。同样的，灯泡座14的移开将底部46从插座 16中取出，使得在杜美丝24、 26断开与第一电终端30和第二电终端32 的电接触之前，弹簧分流器38的第一端40有弹性地恢复与第一电终端30 的接触(并且在移开灯泡座14和使其重新插入时顺便刮擦第一电终端30， 以便清洁第一终端30,从而确保灯泡座14和第一电终端30之间良好的电 接触)。因此，本发明弹簧分流器38并不需要具有特殊形式较低部分46 的灯泡座14，并且适用于用于代替灯泡和灯泡座的所谓的尾光纤和其他装 饰品。
当灯泡座14从插座16中移开时防止电弧的产生也是4艮重要的。通过 从弹簧分流器38的第一端40和较低部分46相对第一电终端30的特定位 置中选择几何关系来避免电弧的产生。在第一杜美线24与第一电终端30 接触之前，较低部分46不会断开与弹簧分流器38的第一端40之间的接 触。相似的，在第一杜美线24断开与第一电终端的接触之前，弹簧分流 器38的第一端40与第一电终端接触。因此，由于在旧的电流路径断开之 前建立了新的电流路径，因此在灯泡座14插入插座16和从其中取出时避 免了电弧的产生。当灯泡座14插入时，新的路径是从第一电终端30和第 二电终端32通过杜美丝24、 26;当移开灯泡座14时，新的路径是从第一 电终端30和第二电终端32通过弹簧分流器38。
用于弹簧分流器38的第二电终端32中的孔可以是通过在第二电终端 32中的短切口形成的一个槽，其一侧被向外推，以便形成一个使弹簧分流 器38的端部插入的足够大的开口 。弹簧分流器38可以转动几次以便使其 进入第二电终端32足够深以确保固定。然后可以在"气装配"中将该开口对 着弹簧分流器38推回，以便通过使弹簧分流器38和第二电终端合成一体 使二者之间的氧化腐蚀最小化。
弹簧分流器38优选由螺旋的、高镍不锈钢，如奥氏体钢制成。第一 电终端30和第二电终端32通常由黄铜和具有和铜非常相似的伽伐尼电势 的高镍不锈钢制成。因此，弹簧分流器38与第一电终端30和第二电终端 32接触不会产生明显的腐蚀。尽管例如在户外使用时，插座16可能在白天暴露于太阳下面，由于热膨胀使得其尺寸产生变化，但弹簧分流器38
的压缩有助于确保其与第一电终端30的良好电接触。
意图在于本发明的范围包括含有其主要设计特征的所有修改，而且本 发明的范围和限制要由所附权利要求和与它们相当的部分的范围来确定。 还应当理解的是，因此，这里所述的发明概念是可互换的而且/或者还可以 将它们一起以其他排列用在本发明中，而且其他修改和替换将从前面描述 的各种实施例中变得清楚，而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1、一种用于灯串中的电灯，所述电灯包括一个灯泡；在所述灯泡中的一个灯丝；一个支撑所述灯泡的灯泡座，所述灯泡座具有两个形成在其中的以一定距离间隔的孔，所述灯泡座具有一个底部；从所述灯泡内部的所述灯丝延伸出来，穿过所述灯泡座中所述两个以一定距离间隔的孔到达所述灯泡座外部的一个第一杜美丝和一个第二杜美丝；一个支撑所述灯泡座的插座，所述灯泡座可拆装的安装在所述插座中，所述插座具有一个内壁；由所述插座的所述内壁支撑的一个第一电终端和一个相对的第二电终端，当所述灯泡座安装在所述插座中时，所述第一杜美丝和所述第二杜美丝分别与所述第一终端和所述第二终端啮合；一个具有一个第一端和一个第二端的弹簧分流器，其由两个端部分和它们之间的一个中间部分构成，所述中间部分具有比所述两个端部分较大的横截面，所述弹簧分流器的所述第二端被所述第二电终端支撑，从而所述弹簧分流器朝着所述第一电终端向外伸展跨越所述插座的内部，当所述灯泡座位于所述插座中时，所述灯泡座的所述底部向下压在所述弹簧分流器的所述中间部分上，从而所述弹簧分流器的所述第一端因此移动，失去与所述第一电终端的电接触，并且当所述灯泡座的所述底部不再向下压在所述弹簧分流器上时，所述弹簧分流器有弹性地恢复与所述第一电终端的电接触，从而所述弹簧分流器将电流在所述第一终端和所述第二终端之间传递。
2、 如权利要求1中所述的电灯，其中所述笫二终端具有一个形成在 其中的孔，并且其中所述弹簧分流器的所述第二端插入所述孔，并且因此 被所述第二终端牢牢的固定。
3、 如权利要求1中所述的电灯，其中所述弹簧分流器的中间部分是 一个螺旋弹簧。
4、 如权利要求1中所述的电灯，其中所述弹簧分流器是一个螺旋弹簧。
5、 如权利要求1中所述的电灯，其中在所述灯泡座的所述底部使所 述弹簧分流器移动失去与所述第一电终端的电接触之前，所述第一杜美丝 和第二杜美丝分别与所述第 一 电终端和第二电终端电接触。
6、 如权利要求1中所述的电灯，其中在所述第一杜美丝和第二杜美 丝分别断开与所述第一电终端和第二电终端的接触之前，所述弹簧分流器 的所述第 一端有弹性地恢复与所述第 一终端的电接触。
7、 如权利要求1中所述的电灯，其中所述弹簧分流器由高镍不锈钢 制成。
全文摘要
一种用于灯串插座中的机械分流器，设置在灯串的其他典型电灯中。本发明分流器是一个螺旋弹簧分流器，它由插座中的一个电终端固定，因此它朝着另外一个电终端向外伸展并与之电接触。弹簧分流器的中间部分具有较大的直径。灯泡座具有底部，当灯泡座插入插座时，该底部向下压在弹簧分流器的中间部分上，从而它的第一端移动，失去与第一电终端的电接触，从而允许电流穿过灯泡中的灯丝。
文档编号H01R33/05GK101603645SQ20091020364
公开日2009年12月16日 申请日期2009年6月9日 优先权日2008年6月9日
发明者小詹姆士·W·吉本尼 申请人:科技专利许可公司