可互换的照明装置的制作方法

专利名称：可互换的照明装置的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及照明装置。更具体地，本发明涉及用于可拆卸安装的照明装置
并利于简单安装的各种结构。本发明还涉及用于安装的照明装置并促进高散热率的各种结 构。
背景技术：
许多照明装置不允许使用者轻而易举地在拱腹或天花板内取下、互换、安装或重 新放置。具体地，如果光的分布、光线方向、部分更换或其它动机要求使用者取下并重新安 装照明装置，通常使用者不得不在取下和重新安装照明装置的过程中付出更多的努力。
人们设计照明装置用于许多场合。其中一个场合就是用在拱腹中或天花板照明。 现在，拱腹照明装置体积庞大。由于具有电路、灯泡(无论是白炽灯、荧光灯还是其它的)、 指引光线的反射镜和其它部件，用于拱腹照明装置的外壳也很大。 产生热量也是照明装置要考虑的一个问题。过多的热量会降低照明装置内各个部 件的效率和减少寿命。

发明内容
—方面，本发明提供一种具有照明部件和安装结构的照明装置。所述照明部件包 括框架、板和光源。所述照明部件还包括第一接合凸缘。所述安装结构包括底座、窗口和第 二接合凸缘。 —方面，本发明提供一种安装照明装置的方法，该方法包括将照明部件穿过安装 结构的窗口并且通过使接合凸缘接合在一起而将照明部件可拆卸地固定到安装结构上。
另一方面，本发明提供一种将照明部件从安装结构上拆卸下来的方法，该方法包 括使接合凸缘分开并提起照明部件。 在一个实施例中，所述接合凸缘包括舌片(tab)和舌片插入窗口。此外，所述接合 凸缘包括夹子和唇状物。 在各个实施例中，光源包括照明元件。照明元件可以是发光二极管(LED)。那么光 源可以包括电路板(PCB) ，二极管安装或制造在电路板上。 在一个实施例中，所述板、框架、第一接合凸缘和第二接合凸缘由金属片制成。在 另一个实施例中，照明装置包括覆盖至少一部分光源的透镜。


图1是照明装置的一个实施例的透视图。
图2是图1照明装置的安装结构的底视图。
图3是图2所示安装结构的侧视图。
图4是图1照明装置的照明部件的透视图。
图5表示图1照明装置的安装过程的第一步。
图6表示图1照明装置的安装过程的另一步。 图7表示在已经完成安装过程后，图1照明装置的实施例的侧视图。 图8表示图1照明装置的截面视图。 图9表示图1照明装置的底视图。
具体实施例方式
本说明书描述可互换照明装置的实施例。更具体地，所述装置包括照明部件和安 装结构。使用这样的装置的一个应用场合是拱腹或天花板照明。本说明书描述了允许使用 者更容易地取下、互换和安装照明部件的照明装置。 按照本说明书的照明装置10的一个实施例表示在图1-4中。照明装置IO包括安 装结构14和照明部件58。所述照明部件包括但不限于，框架18、含有多个照明元件26的 光源22、外壳30和透镜34。安装结构14、照明部件58和它们的相互作用将在下面进行更 详细地描述。 参照图1，由透镜34和安装结构14限定的平面基本上和要安装照明装置10的天 花板或拱腹处于同一平面。因此，照明装置10 —旦被安装，它基本上与相关的天花板或拱 腹齐平。然而，本说明书考虑的是要安装的照明装置io基本上不与周围环境齐平的情形。
现在，参照图2和3，示出并描述了安装结构14。安装结构14具有平的表面38，当 被安装在天花板或拱腹中时，该平面38基本上与周围的拱腹或天花板表面齐平。平面38 限定窗口 42。 从所述安装结构延伸的是四个向上定向的延长部分，每个延长部分包括底座46。 两个相对的向上定向的延长部分包括接合凸缘50，另两个相对的延长部分包括安装凸缘 54。根据安装结构14的形状和照明部件58，向上定向的延长部分的数量可采用任意个。如 图所示，底座46从窗口 42的每个边缘成一定角度地延伸。接合凸缘50和安装凸缘54从 与它们相关的底座46延伸。接合凸缘50的构造保证可拆卸地将照明部件58固定到安装 结构14，如下面将详细描述地。在该描述的实施例中，是用附连到一个接合凸缘50的夹子 82和从另一个接合凸缘50向内延伸的一个或多个舌片77完成的。安装凸缘54便于将安 装结构14紧固到相关的拱腹或天花板结构(没有示出)。例如，安装结构14能够借助钉 子、螺钉或其它紧固机构通过安装凸缘54内的孔55被固定到拱腹或天花板内的柱头螺栓。 本说明书还考虑的是，将安装凸缘54和接合凸缘50的结构及功能组合成一对凸缘。
现在参照图4，其描述了照明部件58的一个实施例。照明部件58包括框架18、 含有多个照明元件26的光源22、外壳30和透镜34、接合凸缘62和被安装到框架18背 面的板66。在一个实施例中，照明元件26是发光二极管(LED)，比如Nichia NS6W083或 OSRAM LUWW5AM。这些发光二极管被安装或形成在PCB上。驱动电路、功率调节器和其它电 子部件被包围在外壳30内。从发光元件26发出的光的分布能够通过一个或多个折射透镜 和/或反射镜进行管理，尽管这不是必须的。2008年7月2日提交的待审批美国专利申请 12/166536通过参考被整体引入，其公开了一种可与本发明的装置IO—起使用的反射器系 统。 本实施例中的框架18具有平的表面70和倾斜的表面74。在该实施例中，框架 18(包括平面70和斜面74)、透镜34和板66基本上包围光源。可选地，板66可被连接到
5光源22。与板66相联系的是接合凸缘62。如图所示，接合凸缘62具有舌片插入窗口，但 是也可具有其它各种接合机构。在图中描述了四个接合凸缘62，其中每个凸缘位于正方形 照明部件的每一侧。然而，为了实现所述的功能，在描述的正方形实施例中仅仅需要两个。 剩余的两个接合凸缘62的存在是为了提供完整的对称和容易的安装。可以设想，接合凸缘 62的数量和长度根据照明部件58的周边的形状发生变化。 现在参照图5，窗口 42优选被构造成，具有足够的尺寸以允许照明部件58完全通 过窗口 42。由于这种结构，通过将照明部件58穿过窗口 42，之后将照明部件58降落到安 装结构14上，就将照明部件58安装进于预定环境中安装的安装结构14中。
更具体地，在一个实施例中，参照图6，7，8，一旦照明部件58穿过窗口 42后，使其 旋转，从而一个接合凸缘62与一个安装结构接合凸缘50对齐。如图所示，框架接合凸缘62 上的舌片插入窗口 76与安装结构接合凸缘50上的舌片77对齐。此外，因为舌片插入窗口 76出现在所有的框架接合凸缘62上，照明部件58能够使用任一个框架接合凸缘62进行安 装。可选地，本说明书注意到，安装结构14和照明部件58上的这样的接合机构及其位置可 以发生变化。 —旦舌片77被插进舌片插入窗口 76，照明部件58被放低，于是唇状物78从位于 安装结构接合凸缘50上的夹子82边挤过。 一旦唇状物78跳过夹子82，照明部件58就被 可拆卸地固定到安装结构14上的座落位置。唇状物78作为通过将板66连接到框架18所 产生的最外边的周边，其中板66的外周边小于框架18的外周边。 现在参照图9，其示出并描述了安装后的照明装置10。安装结构的平面38和框架 的平面70限定大致平的表面。可选地，本说明书考虑照明装置IO，或者其中的任意部分， 该装置或其部分与周围环境的其它部件不在一个平面内。为了从安装结构14取下照明部 件58，使用者可以使用一个直的物体，使该物体挤过入孔86。该入孔86的结构能够容纳直 的物体并且与夹子82处于一条直线；直的物体会推动夹子82，允许照明部件58被举起，因 为唇状物78会产生让夹子82通过的间隙。由于这个入孔86，照明部件58能够被安装在 安装结构14内，而安装结构被固定到拱腹或天花板，并且不使用任何正式的工具比如螺丝 刀、钻、锤或其它类似的专用设备，照明部件58就被取下。比如，普通的钢笔或铅笔能用来 从入孔86推动夹子82，以取下照明部件58。因此，这种结构使得使用者容易取下照明部件 58，来更换零件、改变光线布局、调节照明方向或者其它目的。 图1-9中公开的实施例允许框架18和安装结构14之间沿着彼此接触的位置热连 通，比如在图8所示的接触点90。在一个实施例中，照明元件26是在PCB安装或者制成的 发光二极管。在这样的结构中，发光二极管和/或PCB产生热量，这些热量被消散以增加发 光二极管、电路和照明装置10的其它零件的寿命及效率。通过板66，热量被从PCB和/或 发光二极管传导给框架18，包括直接接触或者在必要时比如通过垫圈、粘结剂或聚亚氨酯 的间接接触。然后，通过重力以及选择性地由夹子82与舌片77施加的额外的力，借助框架 18的斜面和底座46之间的热连通，热量从框架18被传导给安装结构14。通过使两个元件 热连通，在框架18内产生的热量被传导给安装结构14。因为安装结构14具有平表面38， 该平表面暴露在照明装置IO之外的空气中，所以安装结构14通过热的辐射和对流辅助散 热。热量还通过板66被传送给安装结构接合凸缘50和安装凸缘54。这些凸缘50、54还辅 助远离照明元件26的散热。这个过程也在2008年9月23日提交的待审批美国专利申请
612/236， 243中作了描述，该申请通过参照在此被整体引入。 在为了维持电路的温度进一步冷却所作的进一步努力中，驱动器、电源调节 器和其它包围在外壳30内的电路部件被放置在远离PCB的位置。为此，外壳30被设 计为具有最大可能高度，同时仍允许照明部件58穿过窗口 42进行安装。比如，经过 板66[[X' *Y' *Z']]与安装在体积[[X' *Y' *Z']]内的框架进行连通的、具有 [[X*Y*Z]]尺寸的外壳30能够通过长度为[[L]]的正方形窗口。在备选实施例中，所述外 壳可以更短，以降低照明部件58的深度。该降低允许照明装置10在用于拱腹或天花板灯 具的间隙很小的环境中使用。 在可选实施例中，能够使用手柄和压力锁(没有示出)来紧紧地将框架18固定到 安装结构14。在这样的结构中，不但框架会更刚性地安装在位，而且由于在框架18和安装 结构14之间被迫增加的表面接触增强了热传递。此外，任何锁紧机构，比如但不限于杠杆、 开关、夹具或其它机构，都可以用于将框架18连接到安装结构14。相反，本说明书考虑到没 有夹子82、舌片77或其它机构的照明装置IO，其中只靠重力将照明装置58可拆卸地固定 到安装结构14。 本说明书还考虑到安装结构接合凸缘50和框架接合凸缘62具有任何形式的连 接、锁定或接合机构。比如，接合凸缘50、62包括，但不限于，夹子、舌片、螺钉、夹具、钉子或 其它接合机构。 在可选实施例中，照明装置的部件58具有非平坦的表面。具有非平坦的表面的一 个益处是，增加辅助散热的表面积。比如，安装结构14可以具有凹陷、波纹、波浪、涂色或其 它纹理结构。此外，照明装置的部件58能够由任何材料制成。比如，照明装置10中的一个 或多个部件由金属片制成，比如ASTM :铝3003H14。在备选实施例中，所使用的材料可以是 但不限于，银、铜、塑料或其它材料。 此外，不同的部件可以是邻接的。比如，板66和一个或多个框架接合凸缘可以是 一体件。另一个实施例是，安装结构18与安装结构安装件54和/或接合凸缘50是邻接的。 相反，任意两个部件可以是相互联系但不直接接触的。比如，在底座46和框架18的斜面74 之间能够插入垫圈。在备选实施例中，所述部件可以可拆卸地连接在一起。比如，板66能 够用螺钉紧固到框架18上。 在可选实施例中，照明装置10的各个部件可以采用各种形状。比如，由安装结构 14的边缘限定的窗口 42可以是，但不限于，圆形、椭圆形、矩形、三角形或其它形状。类似 地，照明装置10的接合凸缘50，62 ;安装凸缘54 ;安装结构14或其它部分可以采用各种形 状。因此，照明装置10的不同部分可以采用各种形式，正如本领域技术人员能够想到的那样。 本说明书可选地考虑了能够用于不同环境和场合的照明装置10。比如，安装凸缘 54能被用来悬挂照明装置10。相反，安装凸缘54可以用来将安装结构14附于侧壁或地板。 由此，本说明书考虑到拱腹照明、天花板照明、悬挂照明、地板照明或其它形式的照明应用。
本说明书考虑了各种照明元件26的应用。可能的照明元件26包括，但不限于，白 炽灯泡、荧光灯、发光二极管、有机二极管(OLED)和其它商业地或非商业地可用发光部件。
尽管本说明书参照了具体的实施例，但是本说明书只是示意性的而不是限定性 的。对于本领域技术人员，在本发明的精神范围内，可以容易地做出修改。此外，所提供的各个实施例是为了示意说明在本说明书中考虑的样本实施方案，它们在本身上不是穷尽的。
权利要求
一种照明装置，包括包括一个或多个照明元件的光源；至少部分包围所述光源的框架；与所述光源或框架中的至少一个相联系的板；与所述板或框架中的至少一个相联系的第一接合凸缘；具有足够大小的窗口以允许光源、框架、板和第一接合凸缘穿过所述窗口的安装结构；底座，其与所述安装结构相联系并被构造为保持光源、框架、板和第一接合凸缘；和与所述底座相联系的第二接合凸缘，其中第二接合凸缘被构造成与第一接合凸缘接合。
2. 如权利要求1所述的照明装置，还包括与所述板或所述框架相联系的外壳，该外壳被构造成包围光源操作部件，其中所述窗口的尺寸足够大，以进一步允许所述外壳穿过所述窗口 ，而且所述底座被构造成进一步保持所述外壳。
3. 如权利要求2所述的照明部件，其中所述框架、板、第一接合凸缘、安装结构、底座、第二接合凸缘或外壳中的一个或多个由金属片构成。
4. 如权利要求3所述的照明部件，所述框架、板、第一接合凸缘、安装结构、底座、第二接合凸缘或外壳中的两个或更多个是邻接的。
5. 如权利要求1所述的照明装置，所述框架具有与底座上的斜面相关联的斜面。
6. 如权利要求1所述的照明装置，其中所述一个或多个照明元件包括发光二极管。
7. 如权利要求1所述的照明装置，其中所述第一接合凸缘包括舌片插入窗口。
8. 如权利要求7所述的照明装置，其中所述第二接合凸缘包括舌片。
9. 如权利要求1所述的照明装置，所述第一接合凸缘被构造成产生唇状物，该唇状物是框架的延长部分。
10. 如权利要求9所述的照明装置，所述第二接合凸缘包括夹子，所述夹子构造成可拆卸地固定所述唇状物。
11. 如权利要求1所述的照明装置，还包括透镜，所述透镜、板和框架配合以实质上包围光源。
12. —种照明部件，包括包括一个或多个照明元件的光源；至少部分包围所述光源并具有斜面的框架；与所述光源或框架中的至少一个相联系的板；与所述框架相联系的透镜，所述透镜、板和框架配合以实质上包围所述光源；与所述板或框架中的至少一个相联系的接合凸缘；禾口外壳，其与所述板相联系并被构造成包围光源操作部件。
13. 如权利要求12所述的照明部件，其中所述框架、板、第一接合凸缘、安装结构、底座、第二接合凸缘或外壳中的一个或多个由金属片构成。
14. 如权利要求13所述的照明部件，其中所述框架、板、第一接合凸缘、安装结构、底座、第二接合凸缘或外壳中的两个或更多个是邻接的。
15. 如权利要求12所述的照明部件，其中所述一个或多个照明元件包括发光二极管。
16. —种安装照明部件的方法，包括将照明部件穿过窗口，所述照明部件包括包括一个或多个照明元件的光源；至少部分包围所述光源的框架；与所述光源或框架中的至少一个相联系的板；与所述板或框架中的至少一个相联系并包括第一接合机构的第一接合凸缘；使第二接合凸缘与第一接合凸缘对齐，所述第二接合凸缘与限定窗口的边界的安装结构相联系，并包括第二接合机构；使第二接合机构与第一接合机构相接合；禾口将照明部件座落到安装结构上。
17. 如权利要求16所述的方法，其中所述第一接合机构是舌片插入窗口。
18. 如权利要求17所述的方法，其中第二接合机构是舌片。
19. 一种使照明部件从安装结构脱离的方法，包括推动第二接合机构，第二接合凸缘包括所述第二接合机构；将照明部件升起，所述照明部件包括包括一个或多个照明元件的光源；至少部分包围所述光源的框架；与所述光源或框架中的至少一个相联系的板；与所述板或框架中的至少一个相联系并包括第一接合机构的第一接合凸缘；禾口使第一接合机构从第二接合机构上脱离。
20. 如权利要求19所述的方法，其中第二接合机构是夹子。
21. 如权利要求20所述的方法，其中第一接合机构是唇状物。
22. 如权利要求19所述的方法，所述方法还包括旋转所述照明部件。
23. 如权利要求22所述的方法，所述方法还包括使照明部件穿过由具有第二接合凸缘的安装结构所限定的窗口。
全文摘要
本发明示出并描述了一种照明装置。一方面，照明装置包括照明部件和安装结构。所述照明部件包括光源、板和框架。所述光源包括一个或多个照明元件，比如发光二极管。所述照明部件能够可拆卸地固定到安装结构。
文档编号F21S2/00GK101713499SQ200910178630
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月24日 优先权日2008年10月3日
发明者B·D·克兰斯顿, J·D·博耶, J·G·万登艾顿 申请人:Lsi工业公司