专利名称：制造整体式hid反射灯的方法
技术领域：
本发明涉及一种电灯，且具体地涉及一种HID电灯。更具 体而言，本发明涉及在螺紋插座中使用的具有反射镜的HID灯。
背景技术：
高强度放电(HID)灯可具有100或更高的流明/瓦系数而非 常高效。HID灯还可提供出色的显色性。以前，HID灯需要单独的启 动与镇流设备，且因此而不能在标准插座中与白炽灯可互换地使用。 这样就将它们的市场用途限制在专业应用场合，并且基本上将可受益 于该技术的公众拒之门外。随着小型化电路的出现，镇流与启动电路 变得更小，但其性能会受环境工作温度的影响。公知的是，HID灯会 放出大量的热，并且此因素和其它因素通常会使启动与镇流器件保持 与灯体分离。于是，就需要一种一体化控制电路的整体式HID灯，该 控制电路不受邻近的HID灯所发出热的影响。由于整体式HID灯使 用高电压，故电气安全性就妨碍了消费者普遍使用它们。所需要的是 一种对于普通使用来说很少或者没有安全问题的整体式HID灯。因 此，就需要一种在白炽灯插座中安全使用的整体式HID灯。
发明内容
整体式HID反射灯可通过以下步骤而快速组装形成具有前侧、 贯通通道以及后侧的反射镜，后侧具有闭锁器件；形成具有伸长的引 线的灯舱；形成内部元件，其具有与反射镜的后侧相联接的闭锁件， 与外盖相联接的外部闭锁件，与灯引线相联接的灯座，以及联接到电 路板上的电路板插座；形成具有插座连接件的电路板；以及形成后盖 和内部闭锁件。然后，将内部元件闭锁到反射镜的后侧上；将灯舱插入反射镜中，以使引线延伸穿过通道，进而与内部元件的灯座相联接。 将电路板插入电路板插座中。电路板和内部元件由外盖盖住，同时将 外盖闭锁到由反射镜和内部元件所组成的组件上。
图1示出了 HID反射灯的优选实施例的侧部透视图。
图2示出了由整体式HID灯、支承环以及接触卡夹的组件
的优选实施例的侧部透视图。图3示出了整体式HID灯反射镜的优选实施例的前视图。
图4示出了图3中的优选反射镜的优选实施例的截面图。
图5示出了图4中的优选反射镜的优选实施例轴向旋转90
度后的截面图。图6示出了内盖的优选实施例的正面透视图。
图7示出了图6中的内盖的优选实施例的后部透视图。 [OOOIO]图8示出了耳关接到电路板的优选实施例上的内盖的优选实
施例的后部透^L图。图9示出了内盖的优选实施例的截面图，其中内盖4关接到
由图8中的散热器和EMI护罩的优选实施例所部分地围住的电路板的
优选实施例上。图10示出了外盖的优选实施例的截面图。图11示出了导电弹簧片的优选实施例的透视图。图12示出了图3中的HID灯反射镜的优选实施例的后视图。
具体实施例方式图1示出了 HID反射灯10的优选实施例的侧部透视图。 HID反射灯组件10由反射镜12、灯舱14、诸如内盖16的内部元件、 电路板18、散热器20、外盖22,以及螺紋底座24组成。前盖透镜也可用于封闭反射镜12的前端。图2示出了由整体式HID灯舱14、支承环74以及接触卡 夹52的组件的优选实施例的侧部透视图。HID灯舱14具有限定封闭 空间28的舱壁26,以及带有至少两个电性连接件即第一引线32和第 二引线34的密封端30。优选的舱体14为具有压合密封端30的管形 灯舱。优选的灯抢14包括陶瓷灯36如Power Ball(功率球)，但任何相 似的小型陶乾或石英HID灯结构也可适于在本HID灯艙14结构中使 用。在优选实施例中，陶覺灯36沿轴向37延伸，其中第一端38在 密封端30附近电性耳关接到第一引线32上，而第二端40通过引线42 而电性联接到第二引线34上，该引线42沿陶瓷灯36较长的一侧向 后延伸但与其偏离。该第二联接通路40,42,34在轴向上比另一通路 (38,32)更长，并且将两通道中较好的通道提供来用于抑制EMI。图12示出了导电弹簧卡夹52的优选实施例的透视图。在 优选实施例中，与第二引线34电性联接的是与形成在反射镜12上的 金属层44相接触的电接头。优选的接头为弹簧钢卡夹52，其利用弹 簧臂54,56而卡夹在灯舱14的压合密封端30上。卡夹52包括形成有 突片60的孔洞58,以便在第二引线34上滑动且之后与其闭锁，同时 卡夹52的其余部分与灯舱14的压合密封端30紧密配合(卡夹)。突片 60作为弹簧臂从卡夹52延伸，以实现从第二引线34到形成在反射镜 12上的金属层44上的电性连接。图3示出了整体式HID灯反射镜12的优选实施例的前视 图。图4示出了相同优选反射镜12的优选实施例的截面图。图5示 出了相同优选反射镜12的优选实施例轴向旋转90度的截面图。反射 镜12的外形为具有前侧62和后侧64的凹壳。颈部66沿反射镜的轴 线37向后延伸，并且限定了从前侧62延伸至后侧64的贯通通道68。 优选的颈部66后侧64形成有一个或多个对准面，例如侧部斜平面70， 用以与形成在诸如内盖16的内部元件内的对应面紧密配合。反射镜 12具有位于前侧62上的反射金属层44。在优选实施例中，反射金属层44由诸如铝的金属制成，该金属延伸进贯通通道68，在此例如利 用具有弹簧臂即突片60的卡夹52，可形成与金属层44的电性接触。 在优选实施例中，金属层44大致围绕或尽可能可实施地围绕灯舱14 的主体延伸，例如进入颈部66和通道68的区域并到达反射镜12前 端处的外部边缘。于是，金属层44限定大致围绕陶瓷灯36延伸的EMI 俘获罩。为了允许在颈部66区域中实现充分的电性接触，在反射镜 12的颈部66和通道68的区域中形成足够厚的金属层44，这对于电 性连接相当有用。如果在颈部66中的金属层44很薄，则其可被完全 刮掉，或相反不能提供充分的传导性连接。申请人发现，将一小段导 电条(未示出)放置在与金属层44形成电性接触的颈部66的内部较为 有用。该导电条避免了在形成与通道68中的覆盖层44进行充分传导 且持久的电性连接方面的问题。希望的是，对颈部66内部(通道68) 的附加镀铝将会使得导电条成为多余。HID灯舱14定位成使其光产 生区域面对或暴露于反射金属层44，以及以别的方式沿轴向37定位 成对准反射镜颈部66。在优选实施例中，反射镜12的前侧62还形成 有台阶和/或突出的凸块72,其围绕贯通通道68的开口而形成，用以 将隔离环74定位成在灯艙14的外壁与反射镜12的前侧62之间进行 支承。隔离环74在反射镜12中沿轴向放置并支承灯舱14。灯舱14 的电连接件32,34定位成暴露在外面，以便在邻近反射镜12后侧64 的颈部66末端处进行电性连接。图11示出了整体式HID灯反射镜12的优选实施例的后视 图。优选的反射镜12后侧64形成为包括两个或多个咬合凹部76、两 个或多个对准凸块77，以及定位突出物84。咬合凹部76可形成为具 有凹口 78，用以收容并保持形成在内盖16上的对应闭锁件82的闭锁 面90。优选的凹口 78朝向反射镜12的中心轴线37向内延伸。在咬 合凹部76旁边的外部面可为邻近凹口 78的平面部分，然后朝向远离 反射镜轴线37的方向，并且优选的是与轴线37平行。优选的反射镜 12包括圆形凸棱或突出物84，其形成在后侧64上围绕轴线37延伸，并在径向上位于咬合凹部76的外部，外盖22的前部轮缘86可安装 在圓形凸棱或突出物84上或抵靠其支承。优选的反射镜12还包括凸 块88，其沿凸棱或突出物84形成，用以与形成在外盖22上的槽口 140进行锁合。图6示出了位于优选形状的内盖16中的元件的优选实施 例的正面透视图。图7示出了图6中的内盖16的相同优选实施例的 后部透视图。优选的内部元件如内盖16，可由模制塑料树脂制成并且 具有凹壳形状，该凹壳联接到反射镜12上，以覆盖反射镜12的后部。 优选的内盖16形成为具有至少 一个带有闭锁面90的闭锁件82。内盖 16同样形成为具有两个或多个对准引导件，例如狭槽96，其尺寸和 间距形成为以便与形成在反射镜12后侧64上的对准凸块77相配合。 内盖16还包括对准面98,其尺寸和间距形成为以便在颈部66的对准 面70附近进行紧密配合。优选的内盖16咬合安装到凹部76上，并 且通过狭槽96而抗旋转地键槽连接到凸块77上。内盖16形成为具有至少一条贯通通道100，容许灯舱14 的电引线32,34沿内盖16的后侧102露出，以便于电性连接。方便的 是，电引线32,34延伸穿过并超出内盖16的厚度。于是，内盖16可 装配到反射镜12的后侧64上，与一个或多个对准面70、凸块77抵 靠对接并且咬合装配到凹部76中。优选的内盖16还形成为具有至少 两根竖立支柱104，其为在邻近贯通通道100的后部面102上具有面 106的块状凸起。内盖16的后侧形成为具有一个或多个闭锁件，例如 弹簧突片闭锁件108，其可与形成在外盖22内壁上的对应闭锁面136 相联接。在优选实施例中，内盖16形成为具有围绕内盖16的前部轮 缘以90度定位的四个弹簧突片闭锁件108。在优选实施例中， 一个或多个电卡夹110延伸穿过内盖 16，其中第一面112邻近相应的一根电引线32,34,而由弹簧张紧的 第二面114在电路板18的一个对应的联接垫122附近露出并形成为 具有弹簧张力，以与面106—起形成夹持圈。在优选实施例中，对于各电引线32,34存在对应的电卡夹110。各卡夹IIO在内盖颈部区域 中联接到内盖16上，其中第一面112邻近对应的一根电引线32,34, 而第二面114沿线性狭槽区域116露出并定位成与支柱104的正面106 相对。优选的卡夹110的第二面114形成为具有在支柱104方向上的 弹簧张力。相应的电卡夹IIO沿第一面112电性联:接到对应的电引线 32，34上，例如通过沿第一面112将相应的电引线32，34分别焊接、钎 焊或压接到卡夹110上。电卡夹110电性联接到一根对应的电引线 32，34上，并且形成用于电路板18的插座式联接器。在优选实施例中， 电性接触面U4对准为在相对的方向上面对，并且与限定沟槽的线性 狭槽116隔开并与之偏置，电路板18的边缘沿该沟槽插入。图8示出了联接到电路板18的优选实施例上的内盖16的 优选实施例的后部透视图。具有用于控制提供到HID灯舱36上的电 功率的控制电路118的平面电路板18,其定位成使电路板18具有机 械地联接到内盖16上的边缘120，并且该边缘120定位成与在内盖 16上受到支承的电联接面114电性接触。在优选实施例中，电路板 18形成为平面体，其厚度对应于竖立支柱面106与卡夹IIO上由弹簧 张紧的第二面114之间的距离，故电3各4反18的边缘120可牢固地置 于狭槽内，并在卡夹IIO与支柱104之间受到夹紧。电路板18形成为具有用于控制提供给HID灯舱14的电功 率的控制电路118。各种控制电路为本领域中所公知，并且可根据使 用者的喜好而使用任一常规的电路。电路板18形成为具有相应的电 触点，例如金属垫122或痕迹线，其形成在电路板18上，用以接触 相应的卡夹110的第二面114。优选的触点122形成在电路板18的相 对侧上。由于灯舱14通过高压电源运行，故优选的是通过绝缘和距 离来抵消引线的输入和输出。在优选实施例中，电触点形成为金属垫 122,其位于电路板18的相对侧上，并且沿电路板18的边缘120线 性地分开。这种高电阻材料在引线联接器之间形成高电阻路径，从而 提供了高蠕变及触点间隙。这就允许更紧密地定位电路板。另外，电路板18优选的是向后延伸，其中电路板18平面平行于灯轴线37而 远离灯舱14和内盖16进行延伸。另外，电路板18优选形成为所有 电路118构件间隔开，以便围绕边缘区域留下敞开轨道124，并且在 必要时可穿过电路板18的中心区域，电路板18的宽度足以使散热器 20的边缘壁126可夹住电路板18，而并不干扰电路板18的工作。散 热器20在起到散热器作用的同时，还围住了相关的电路板18构件， 以提供相对于电^各板18的浮动接地或假接地EMI防护。图9示出了内盖16的优选实施例的截面图，其中，内盖 16联接到由散热器和EMI护罩20的优选实施例部分地围住的电路板 18的优选实施例上。在优选实施例中，电路板18由导电散热器20所 包绕。优选的散热器20具有凹壳形状，该凹壳形成为跨置于电路板 18的至少一侧。在优选实施例中，散热器20形成为对电路板18进行 托架支承的两半。优选的是，电路板18的两侧然后均装入形成散热 器20结构的两半外壳中。散热器20具有内侧128，其中该内侧128 优选包括位于电路板18或形成于其上的构件附近的机械触点130，以 便与电路板18或构件相接触进而将热导出电路板18或构件。优选的 散热器20具有形成有散热器件如散热片134的外侧132，并且限定了 至少围绕任何承载在电路板18上的有效EMI发射构件的导电且大致 完整的外罩。有效EMI发射构件是一种发射足够的EMI以使得最终 产品不受用户欢迎的构件，这样的构件干扰附近的无线电或电^L接收 器、电话、CRT电脑或类似装置。于是，电路板18由形成了大致封 闭的电磁干扰(EMI)阻隔外壳的散热器20的组件所包绕。组合的散热 器与EMI护罩20于是相对于电路板18提供浮动接地或假接地。当然， 可存在一些为无效EMI发射体的电性连接件或电路板构件，其伸出散 热器20结构的封闭空间，并且在电路板18与散热器20结构之间可 不存在严格的气密密封，但可将这些开口限制为较为狭窄，从而对于 EMI从封闭腔室138内泄漏提供最小的可能性。优选的散热器20包 括沿其外表面132的一个或多个轴向延伸的锁合器件，例如用以与外盖22对准并锁合的轴向延伸的狹槽。申请人发现，利用与外盖22的 邻近内壁紧密接触可方便地夹住形成散热器20的两半外壳。图10示出了外盖22的优选实施例的截面图。外盖22包 围由内盖16、电路板18以及散热器20组成的组件。外盖22联接在 底座24上或由底座24封闭，底座24具有外部电性连4I:件130,132, 以便在电插座(未示出)如典型的螺紋灯座中联接到穿过电路板18的内 部电性连接件32,34上。底座24可以压接、螺接、铆接、胶合或以其 它方式附接到外盖22的末端上。外盖22成型为包围内盖16、电路板18以及散热器20。 外盖22具有内部触点、联接器或盖壁部分，例如，定位成紧邻内盖 咬合件82外侧的直立突片134。这样，外盖22的突片134就抵靠形 成在反射镜12上的咬合凹部76而将内盖16的咬合件82扣在适当位 置上。然后，咬合件82沿其相应后侧(在径向上的外侧)由外盖的内壁 所阻挡，例如，由外盖22的突片134，且因此抵靠咬合凹部76而固 定在适当位置上并且不可退回，直至移动外盖22而释放受约束的咬 合件82。外盖22还包括一个或多个内部闭锁件或隐藏闭锁件136, 其联接到内盖16上的一个或多个对应闭锁件108上。在优选实施例 中，外盖22具有四个内部闭锁件136，其围绕轴成90度地定位，以 分别利用在内盖16上的四个闭锁件108而闭合。于是，内盖16由外 盖22覆盖，并摸索地闭锁到外盖22上。由于摸索地锁住了内盖16 和外盖22，故一旦内盖16和外盖22咬合在一起，则不可将它们分开。 在优选实施例中，外盖还包括一个或多个引导件138，例如，与相应 的键槽进行锁合的轴向延伸的凸棱，这些相应的键槽例如为形成在散 热器20外表面132上的轴向延伸的狭槽(未示出)。当外盖22位于内 盖16上方时，引导件138滑动地与散热器20上匹配的键槽例如狭槽 锁合，使内部组件与外盖22对准。外盖22还包括4建槽，例如形成为 与对应的锁合器件(例如，形成在反射镜12上的直立凸块88)相匹配的 槽口 140。于是，反射镜12和外盖22相互锁合，并且在已适当定位时不可分开地轴向旋转。在优选实施例中，外盖22还沿其前部边缘
86抵靠反射镜突出物84而受到支承，以相对于反射镜12更为稳定。 作为备选，外盖22可沿反射镜12的前部轮缘85进行联接。外盖22 不必胶合到反射镜12上。当然，可沿组件的外部面接缝涂敷胶水或 含水密封剂以便进行水封，但这并非为组件的机械联接所必需。于是， 外盖22由形成在由反射镜12、内盖16以及散热器20结构组成的组 件上的闭锁元件定位并且轴向地咬合组装到该闭锁元件上。外盖22 还可包括一个或多个形成在内部的引导件，例如电路板18露出的边 缘部分可插入或与之对准的狭槽或槽口。 一旦位于适当位置，外盖22 于是就由反射镜、内盖、电路板以及散热器所组成的组件永久地定位 并夹住该组件。该外盖不可从由反射镜、内盖、电路板以及散热器所 组成的组件上解除受到的夹持或相对于该组件旋转。底座24可联接到外盖22上并且形成为具有外部电性连接 件130,132,以便联接到灯座中，例如螺紋插座。可使用一种典型的 螺紋底座联接。另外，底座24向电路板18提供内部电性连接件。灯可通过将散热器与EMI护罩同电路板宽松地夹紧来组 装。然后，将由电路板和隔热罩所组成的组件插入到外盖中，将隔热 罩的引导器件(狭槽)与形成在外盖内部上的对应器件(突片)对准。于 是，由来自于外盖的楔入压力将散热器EMI护罩扣住或夹住与电路板 成紧密接触。内盖由形成在反射镜后部上的对准面及凸块定位，并且 夹在形成于反射镜后部上的闭锁器件上。然后，将由灯抢、对准环以 及接地卡夹所组成的组件插入反射镜的前侧中，其中灯艙引线穿过内 盖中邻近焊点的开口。同时，促使EMI接触臂与反射镜上的金属处理 表面进行传导性接触，并且将定位环设置成使其沿反射镜的前侧对 准。然后，将灯引线焊接(钎焊或压合)到在内盖上受到支承的卡夹上 的接触点上。然后，将外盖组件与反射镜组件对准并且压置到反射镜 组件上。然后，将电路板锁固到对准沟槽(狭槽)中，并且通过卡住或 夹住电路板边缘的卡夹而电性联接到灯引线上。然后，将外盖闭锁到内盖上，同时定位成接近内盖闭锁件的后方，阻止闭锁件从反射镜退 回。外盖组件由此永久地闭锁到反射镜组件上。然后，将始自电路板 的引线联接到螺紋底座上，并且将螺紋底座固定到该盖上，例如，通 过将螺紋底座的边缘压接到外盖上。然后，可将盖透镜组装到反射镜 的前方，并且例如通过硅酮接合剂、环氧树脂或火焰封焊而固定就位。
尽管已经示出并描述了当前认作是本发明的优选实施例的 内容，但本领域的技术人员很清楚，可在不脱离由所附权利要求所限 定的本发明范围的情况下在此做出各种修改和变动。
权利要求
1.一种用于组装整体式HID灯的方法，包括以下步骤形成具有前侧、贯通通道以及后侧的反射镜，所述后侧具有闭锁器件；形成具有延伸的引线的灯舱；形成内部元件，所述内部元件具有与所述反射镜的后侧相联接的闭锁件，与外盖相联接的外部闭锁件，与所述灯引线相联接的灯座，以及与电路板相联接的电路板插座；形成具有插座连接件的电路板；形成后盖和内部闭锁件；将所述内部元件闭锁到所述反射镜的后侧上；将所述灯舱插入所述反射镜，使所述引线延伸穿过所述通道而与所述内部元件的灯座相联接；将所述电路板插入所述电路板插座中；利用所述外盖盖住所述电路板和所述内部元件，将外盖闭锁到所述反射镜与内部元件的组件上。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，位于所述反射镜与 所述内部元件之间的所述闭锁件包括可缩回元件，以及所述外盖形成 有位于所述外盖的内壁上的一个或多个阻挡元件，以及在组装期间， 所述阻挡元件位于所述可缩回元件附近，阻止所述可缩回元件缩回。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于 将所述散热器和EMI护罩组装到所述电路板上； 将所述电路板与隔热罩的组件插在所述外盖中，同时将所述隔热罩的引导器件(狭槽)与形成在所述外盖内部上的对应器件(突片)对准； 通过来自于所述外盖的楔入压力将与所述电路板紧密接触的所述散热器EMI护罩扣牢；将所述内盖与形成在所述反射镜的后部上的对准面和凸块对准，并且夹住形成在所述反射镜的后部上的所述闭锁器件；将由所述灯舱、对准环以及接地卡夹组成的组件插入所述反射镜 的前侧中，将所述灯舱引线穿过邻近焊接点的所述内盖的开口，同时迫使EMI接触臂与所述反射镜的金属处理表面进行传导性接触，以及 将所述定位环安置为沿所述反射镜的前侧进行对准；将所述灯引线焊接、钎焊或压接到在所述内盖上受到支承的所述 卡夹上的接触点上；将所述外盖、电路板以及散热器的组件与所述反射镜组件对准并 压合到其上；将所述电路板锁固在所述对准沟槽(狭缝)中，由此所述卡夹卡住 或夹住所述电路板的边缘并从而将所述电路板电性联接到所述灯引 线上；将所述外盖闭锁件闭锁到所述内盖上，同时紧密地定位在所述内 盖闭锁件的后方，阻止所述闭锁件从所述反射镜退回；以及 将所述螺紋底座附接到所述盖上。
全文摘要
本发明涉及制造整体式HID反射灯的方法。具体而言，涉及一种整体式HID反射灯，其可形成为具有保持在反射镜中的HID。内部元件机械地联接到反射镜上。内部元件形成为具有用以与反射镜相配合的第一机械联接件，用以与电路板相配合的第二机械联接件，以及将至少一根引线电性联接到电路板上的电性联接件。电路板具有边缘，其机械地联接到内部元件上并且通过位于内部元件上的电性联接件而电性联接到引线上。散热器横跨电路板的至少一侧并且形成EMI护罩。外盖包围散热器、电路板以及内部元件，并且联接到由反射镜、HID灯、内部元件以及散热器组成的组件上，其中组件中的各元件均夹在一起。
文档编号F21V23/06GK101576237SQ20091014089
公开日2009年11月11日 申请日期2009年5月8日 优先权日2008年5月9日
发明者A·约翰森, G·弗里曼, H·罗斯威尔, J·J·李, R·D·布朗 申请人:奥斯兰姆施尔凡尼亚公司