专利名称：头灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明装置，尤其是一种头灯。
背景技术：
头灯一般固定在头部，供个人使用进行照明，特别是适合用于矿井中和野外夜间作业的场合。目前应用在头灯中的光源有白炽灯、氪气灯、氙气灯、发光二极管(LED)、卤素灯、大功率LED、氙气体放电灯等，头灯使用的电源也多种多样，有干电池、镍氢(镍镉)电池、锂电池、铅蓄电池、燃料电池。其照明方式也不同，有近距离照明，一般1m以内，通常使用节能灯照明，如LED；中远距离照明，一般在1m至50m以内，通常使用强光灯照明，如大功率LED、氙气灯等，由于强光灯和节能灯所消耗电量的差别很大，因此，为了减少能量消耗，延长照明时间，最好将强光灯和节能灯结合使用。在近距离使用时，使用节能灯照明，在较远距离使用时，使用强光灯照明单元。为了减小头灯的体积，通常将氙气灯泡和LED放置在头灯的同一侧，此时LED从氙气灯的反光杯的通孔中通过，大大降低了反光杯的反光面，从而降低了反光效率。另外，由于头灯通过按钮开关来控制照明，有时需要多次操作才能达到自己所需要的状态，而且黑暗中按钮开关也不好找到，并且使用者通常会戴手套等劳保用品，这更增加了操作难度。因而，现有的头灯需要进行改进，使其操作更简单方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用方便并且不会降低反光杯的反光效率的头灯。
为了实现上述目的，本发明提供了一种头灯，该头灯包括壳体、容纳在该壳体中的至少一个照明单元、以及支承所述壳体的支承轴，其特征在于，所述壳体可转动地支承在所述支承轴上，通过所述壳体相对于所述支承轴的转动，可控制所述至少一个照明单元的打开和/或闭合。由于头灯的壳体体积较大，即使操作者在黑暗中或者戴手套等劳保用品进行操作，也可以很容易地通过旋转头灯的壳体来控制照明单元的打开和闭合。
本发明的一个主要的构思就在于选择壳体作为操作照明单元的开关，而放弃了常规的按钮开关。
本发明针对上述构思设计了相对应的机械结构以及电路结构。
壳体的下部具有向下伸出的与支承轴机械连接和电连接的接合壳体，接合壳体上设置有至少一个接合突起/接合凹槽，在支承轴上设置有与所述接合突起/接合凹槽相对应的至少一个接合凹槽/接合突起。在壳体相对于支承轴旋转的时候，通过壳体上的接合突起/接合凹槽与支承轴上的至少一个接合凹槽/接合突起相啮合，可以将壳体限定在相对于支承轴的不同的相位上。根据本发明的一个优选实施例，接合壳体上的接合突起/接合凹槽以及支承轴上的接合凹槽/接合突起的数量为四个，从而使得壳体相对于支承轴可以具有四个相位，即每隔90度一个相位。
为了使得当壳体限定在相对于支承轴的不同的相位上，至少一个照明单元的电路接通断开状态能进行相应的改变，在接合壳体上设置有至少一个分别与所述照明单元电接通的导电触片，而在支承轴上则设置有至少一个随着所述突起与所述凹槽的相对位置的不同而可选择地与所述导电触片相接通的接触端子。
根据本发明的优选实施例，所述照明单元为两个。此时，导电触片包括第一、第二、第三导电触片，其中第三导电触片为与两个照明单元均接通的共用触片，另外两个导电触片则分别与两个照明单元相接通。
接触端子包括第一接触端子和第二接触端子，第一接触端子始终与第三导电触片相接通，第二接触端子选择性地与第一导电触片或第二导电触片相接通或与二者均断开。根据本发明的一个优选实施例，接触端子为与电源相接、并支撑于弹簧上的金属接触球。
在上述具有四个相位的实施例中，此时，会产生三种状态，LED灯接通或者强光灯接通或者LED和强光灯均断开的状态。即每隔90度会转换一种状态。
优选地，壳体为密闭的壳体，并且还具有保持所述支承轴相对于所述接合壳体在相对位置并将壳体封闭的下端盖。这是因为壳体最好保持密闭状态，这样可以防止更换照明方式时产生的电弧的危险。
照明单元为强光灯和节能灯或者同为强光灯或节能灯中的一种，所述照明单元分别设置在壳体中的相对的两侧。这样，就可以实现不降低反光杯效率的优点。
优选地，所述照明单元的灯座分别与减震装置相连接，所述减震装置包括弹簧、压板、压圈，所述弹簧提供了所述灯座与压圈和压板之间的缓冲作用。设置减震装置，可以有效减少因震动造成照明单元的故障率。所述减震装置同时用作所述照明单元与导电触片之间的电连接装置。
本发明头灯具有以下优点由于该壳体可转动地安装在支承轴上，因而可以根据需要转动壳体，更换照明方式，通过照明单元的导电触片和设在支承轴内的接触端子的接通与断开，控制照明，由于壳体的体积较按钮开关大，容易触及，旋转壳体很方便，即使带手套也容易实现更换照明方式的目的。另外，在本发明的壳体内的设置在相对两侧的照明单元相同时，其中一个照明单元还可以作为储备使用，降低拆卸壳体的频率，使用方便。
下面结合附图对本发明的具体实施例予以详细的描述。
图1是本发明头灯的剖视图；图2是本发明头灯的电路连接示意图。
具体实施例方式
参照图1，图1所示为本发明的头灯的一个具体实施例的剖视图。头灯100包括壳体1、容纳在壳体1中的照明单元(该实施例中分别为强光灯2、节能灯3)以及支承壳体1的支承轴40。
壳体1包括位于上部的壳体本体10，其用于容纳强光灯2、节能灯3；以及位于下部的接合壳体130，其用于与支承轴40机械连接和电连接。壳体本体10在两端分别具有开口101、102，由透明的挡板111、121封闭该开口101、102。在壳体本体10中在相对的两侧分别容纳了强光灯2、节能灯3，这样，强光灯2、节能灯3所发射出的光线就可以通过透明的挡板111、121射出。
为了保持壳体1在两侧的密封性，在挡板111、121的外侧覆盖有侧端盖11、12。侧端盖11和挡板111之间、侧端盖11与壳体本体10之间分别设有密封胶圈112、113。同样，侧端盖12与挡板121之间、侧端盖12与壳体本体10之间分别设有密封胶圈122、123，从而构成了两端密闭的腔体110。
腔体110中设有强光灯2和节能灯3。强光灯2包括灯座21、装在灯座21中的灯泡22、以及和灯座21螺纹连接的反光杯23，反光杯23开口的方向对准挡板111，从而强光灯2产生的光线通过透明的挡板111透射。强光灯2还设置有减震装置5，减震装置5包括弹簧51、压板52、压圈53。压板52的位置由壳体本体10中形成的凸肩103限位，弹簧51的一端和强光灯2的灯座21弹性接触，另一端压紧在压板52上，由弹簧51带动的灯座21的位置由设置在压板上的压圈53来限位，在该压圈53和强光灯的之间还设有提供电接触的弹簧54。同时，由弹簧51、压板52、压圈53构成的减震装置5用作强光灯2与下面所述的相应导电触片之间的电连接装置。
节能灯3包括灯座31和均布在灯座中的多个发光二极管(LED)32，LED对准透明的挡板121设置，从而其产生的光线可通过透明的挡板121透射。节能灯3同样设有减震装置6，减震装置包括弹簧61、压板62、压圈63，压板62的位置由壳体本体10中形成的凸肩103限位，由弹簧61带动的灯座31的位置由设置在压板上的压圈63来限位。弹簧61同时还提供了电接通。同时，由弹簧61、压板62、压圈63构成的减震装置65用作节能灯3与下面所述的相应导电触片之间的电连接装置。
接合壳体130在壳体1下部向下伸出，在本实施例中该接合壳体130呈倒U形。该接合壳体130用于与所述支承轴40机械连接和电连接。
在本实施例中，接合壳体130上设置有至少一个接合突起131、132，在支承轴40上设置有与该接合突起131、132相对应的至少一个接合凹槽431、432。当然，在另一替代方案中，在接合壳体130上设置至少一个接合凹槽，而在支承轴40上设置相应的至少一个接合突起。在该实施例中，接合突起设置四个(另外两个未示出)，而接合凹槽设置四个(另外两个未示出)，这四个接合凹槽彼此间隔90度。这样，接合壳体130相对于支承轴40旋转的时候，接合突起可以与接合凹槽啮合在四个不同的相位。也就是说，接合壳体130可以相对于支承轴40在四个不同的相位上。
接合壳体130上设置有至少一个分别与照明单元2、3电接通的导电触片，在本实施例中，导电触片的数量为3个，分别为第一导电触片20、第二导电触片30、第三导电触片230。支承轴40上设置有至少一个随着所述突起131、132与所述凹槽的431、432相对位置的不同而可选择地与所述导电触片相接通的接触端子，在该实施例中接触端子分别是第一接触端子420、第二接触端子430。
如图1、2所示，第三导电触片230为与两个照明单元2、3均接通的共用触片，第一导电触片20则仅与强光灯2接通，第二导电触片30则仅与节能灯3接通。第一接触端子420始终与第三导电触片230相接通，第二接触端子430则不同，其随着上述接合壳体130相对于支承轴40的四个不同的相位的变化而可以选择性地与第一导电触片20以及进而和强光灯2或与第二导电触片30以及进而和节能灯3相接通或与二者均断开。这些接触端子420、430与电源相接通，在该实施例中为支撑于弹簧上的金属接触球。
壳体1在其下部还具有保持支承轴40相对于接合壳体130在相对位置并将壳体1封闭的下端盖13。端盖13和支承轴40之间装设有密封胶圈134，支承轴40中设有供电源线通过的通道411，支承轴顶部设置有纵向通道和垂直纵向通道的横向通道，分别形成座孔423、433，座孔中分别设有弹簧和金属接触球，从而构成与第三导电触片230电接触的第一接触端子420、可与第一、第二导电触片20、30选择性地电接触的第二接触端子430。
参照图2，图2所示为本发明头灯100的电路连接示意图，并同时说明根据本发明的头灯的三种工作状态。图1、2中示出了强光灯2接通、而节能灯3断开的状态。头灯100由电源7供电，与电源正极连接的第二接触端子430和第一导电触片20弹性接触，第一导电触片20与压板52通过导线连接，压板52为一电路板，其与位于压板52另一侧的弹簧51电导通，强光灯2和压板52之间通过兼有减震作用的弹簧51导通，从而强光灯2与电源的正极接通；与电源7负极连接的第一接触端子420和第三导电触片230弹性接触，第三导电触片230与压板52通过导线连接，并与位于压板另一侧的压圈53电导通，压圈53和强光灯2通过另一弹簧54导通，从而强光灯2与电源负极接通。此时，电源7为强光灯2供电，强光灯2工作。
结合图1和图2，来看节能灯3接通、而强光灯2断开的状态。将头灯100的壳体1绕支承轴40转动，并相对图1所示的位置转动180度，则突起131和突起132相互换位，即突起131和凹槽432卡合，突起132和凹槽431卡合，同理其它两个突起也相互换位。壳体1在该转动相位时，与电源正极连接的弹性第二接触端子430与第一导电触片20断开，而与第二导电触片30弹性接触，此时，强光灯2的电源供给被断开。第二导电触片30和压板62通过导线电接通，该压板62也是电路板，并和位于压板62另一侧的弹簧61电导通，且通过弹簧61与节能灯3电导通，从而节能灯3与电源的正极的接通；第三导电触片230在壳体的转动过程中和第一接触端子420始终保持弹性接触，第三导电触片230通过导线和压板62导通，并与压板另一侧的压圈63电导通，且通过压圈63和节能灯3的负极接通。此时，电源7为节能灯3供电，节能灯3工作。
以下来看强光灯2、节能灯3均断开的状态。将壳体1绕支承轴40绕图1位置所示的转动相位转动90度(此时，顺时针转动和逆时针转动产生的状态是一致的)，则突起131、132和与另两个凹槽(图中未示出)卡合，当壳体1处于此转动相位时，第二接触端子430和第一、第二导电触片20、30的弹性接触都断开，即供给强光灯2和节能灯3的电源供给均被切断，强光灯2和节能灯3都停止工作。
根据上述对四种相位、三种工作状态的分析，可以看出，通过相对于支承轴40转动壳体1，使其处于不同的转动相位，可控制头灯100的工作状态，即头灯中的照明单元的打开和闭合，实现本发明的目的。
本领域技术人员应当理解，突起、凹槽的对数可以减少，也可以增加，从而实现更多的相位以及实现更多的工作状态的调节。凹槽也可以是沿支承轴40的周向延伸的槽孔，从而突起可以在槽孔内转动，实现方便壳体的转动。
此外，应当理解，支承轴40可以是连接到将头灯固定在人的头部或其它部位的支架的一部分，该支架可以为公知的安全帽或者类似的固定结构，或由公知头灯上的束缚结构，束缚结构还可支撑的固定在自行车或摩托车的车把上，由于都是公知结构，此处对其细节不再重复描述。
应当理解，供给照明单元的电压是可以调节的，如在前述兼作压板的电路板52、62上通过串并联电阻的方法可以实现电压匹配。当然在电路板上也可设置调节电流的其它电器元件。
在本发明中，前述强光灯和节能灯也可以只选择其中的一种，如两强光灯单元分别设置在壳体中的相对两侧或两节能灯单元分别设置在壳体中的相对两侧，从而另一个照明单元作为储备使用。当然壳体中也可以只包括一个照明单元。
此外，还可以在电源和接触端子之间加设另一套按钮开关，控制第一、第二照明单元的电源供给，以适合夜晚作业，避免了夜晚更换灯头的不便。或者，也可以在电源上设置总的开关，方便在无需使用头灯时将电源切断。
上述壳体和支承轴是可以相对转动的，其通过凹槽和突起的卡合而使壳体处于某些转动相位，进而使得第一、第二照明单元处于不同的工作状态。当然，也可以利用其它装置实现壳体和支承轴的相对转动相位，例如可以在导电触片处设置凹槽，使弹性接触端子的接触球和该凹槽卡合，同时起到机械定位和导电连接的作用。此外，还可以利用数控机床的马蹄达换刀装置等。
当然，电源也可以选择多种类型的电源，例如电池包等。
以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
附图标记说明壳体1 强光灯2节能灯3 强光灯减震装置5节能灯减震装置6 电源7壳体本体10侧端盖11、12下端盖13 开口101、102凸肩103 腔体110挡板111、121 密封胶圈112、113、122、123、134接合壳体130 突起131、132第一导电触片20灯座21灯泡22反光杯23第二导电触片30灯座31发光二极管32 第三导电触片230支承轴40 电源线通道411第一接触端子420 座孔423、433第二接触端子430 凹槽431、432弹簧51、54、61板52、62弹性压圈53、63头灯100
权利要求
1.一种头灯，包括壳体、容纳在该壳体中的至少一个照明单元、以及支承所述壳体的支承轴，其特征在于，所述壳体可转动地支承在所述支承轴上，通过所述壳体相对于所述支承轴的转动，可控制所述至少一个照明单元的打开和/或闭合。
2.根据权利要求1所述的头灯，其特征在于，所述壳体下部具有向下伸出的与所述支承轴机械连接和电连接的接合壳体，所述接合壳体上设置有至少一个接合突起/接合凹槽，在所述支承轴上设置有与所述接合突起/接合凹槽相对应的至少一个接合凹槽/接合突起。
3.根据权利要求2所述的头灯，其特征在于，所述接合壳体上设置有至少一个分别与所述照明单元电接通的导电触片，所述支承轴上设置有至少一个随着所述突起与所述凹槽的相对位置的不同而可选择地与所述导电触片相接通的接触端子。
4.根据权利要求3所述的头灯，其特征在于，所述照明单元为两个，所述导电触片包括第一、第二、第三导电触片，其中第三导电触片为与两个照明单元均接通的共用触片，另外两个导电触片则分别与两个照明单元相接通。
5.根据权利要求4所述的头灯，其特征在于，所述接触端子包括第一接触端子和第二接触端子，所述第一接触端子始终与所述第三导电触片相接通，第二接触端子选择性地与第一导电触片或第二导电触片相接通或与二者均断开，所述接触端子为与电源相接的支撑于弹簧上的金属接触球。
6.根据权利要求5所述的头灯，其特征在于，所述壳体还具有保持所述支承轴相对于所述接合壳体在相对位置并将壳体封闭的下端盖。
7.根据权利要求6所述的头灯，其特征在于，所述照明单元分别为强光灯和节能灯或者同为强光灯或节能灯中的一种，所述照明单元分别设置在壳体中的相对的两侧。
8.根据权利要求7所述的头灯，其特征在于，所述照明单元的灯座分别与减震装置相连接，所述减震装置包括弹簧、压板、压圈，所述弹簧提供了所述灯座与压圈和压板之间的缓冲作用。
9.根据权利要求8所述的头灯，其特征在于，所述减震装置同时用作所述照明单元与导电触片之间的电连接装置。
10.根据权利要求9所述的头灯，其特征在于，所述壳体为密闭的壳体。
全文摘要
本发明公开了一种头灯，其包括壳体，设置在壳体中的至少一个照明单元，以及支承所述壳体的支承轴，该壳体可转动地支承在支承轴上，通过壳体相对于支承轴的转动，可控制至少一个照明单元的打开和/或闭合。通过旋转壳体，可以很方便地实现更换照明方式的目的，适合野外夜间作业，尤其适合矿井和潜水等特殊场合的需要。
文档编号F21V21/00GK101025254SQ200610008330
公开日2007年8月29日 申请日期2006年2月17日 优先权日2006年2月17日
发明者梁兵, 兰机 申请人:梁兵