专利名称：一种多功能移动照明装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明装置，尤其是涉及一种包含灯头、灯夹、加固圈、灯头连接线、延长线、电源连接线、电池组、电池包、充电器、头带等分体式结构，可以自由组合，实现自行车灯、头灯、台灯、检修灯、应急灯、吊灯、手电等不同用途的多功能移动照明装置。
背景技术：
古往今来，传统照明装置(尤其是移动式照明器)的设计往往存在很多不可避免的技术、性能、工艺和美观等缺陷，经常导致功能单一、结构复杂、体积大、质量重、耗电高、 照明时间短、携带麻烦、操作笨拙、易失效、制作成本大、使用费用高、寿命短、外型生硬、工艺性差等弊端。给终端用户和管理者带来众多不便之处，也给后勤保障增添了不必要的难题，如频繁更换电池、维护困难、重复购买、资源浪费、管理浪费、环保问题等。随着科技进步、经济繁荣和人民生活空间范围的扩大，群众活动和生活方式的越来越多样化，移动或固定照明需要满足功能多样化、操作人性化、可重复充电使用、轻便小巧、携带方便、可靠耐用、防水、防爆、耐腐蚀和数字化多功能设计等特殊要求。这对传统照明器装置，尤其是对单一功能、机械或电子开关操作、防水性能一般、模拟电路控制、光源落后和电源配套陈旧的照明装置提出了新挑战，需要对其设计方法、形状、构造、光机电组件、 用途和功能设置等提出新的技术方案和思路。传统照明器通常由一次性干电池/蓄电池/普通低容量充电池、机械/电子开关、 二次光学元件和电光源等四部分组成，并以不同方式封装在一个可携带的整体或分离式金属或塑料外壳内，一般来说工作原理简单、结构粗糙和功能单调。一次性干电池/蓄电池/低容量普通充电池若使用不当，则经常侵蚀照明器而导致其过早损坏、失灵无效。一次性干电池/蓄电池/低容量普通充电池品种繁多、内阻大和带记忆效应，经常导致电容量的表现实质减少。回收处理废旧电池的成本高、难度大和收效低。电池中含有汞、镉、铅等重金属物质，汞具有强烈毒性，铅能造成神经紊乱、肾炎等，镉造成肾损伤以及骨疾-骨质疏松、软骨症及骨折。废旧电池对环境的危害也很大，危害时间极长。若随意丢弃废旧干电池或将其随意混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，其渗出的重金属会污染地下水和土壤，也将直接或间接地危害人们的身体健康。对废旧电池的回收和处理，已不是一个地区或国家的问题，而是全人类面临的共同难题。但最有效的解决办法是 1)、少用或甚至放弃使用带有污染潜质的干电池，从污染源头上加以控制或杜绝；2)、改造使用具备环保性能好、能量密度大、体积重量小、性价比高、循环次数多和使用周期长的二次充电池。电光源是指将电能转换为光能的器件或装置，广泛应用于生活照明、工农业生产、 军事国防和技术科研等方面，目前大概有21%的电能应用于照明领域。传统照明装置采用的电光源一般是白炽灯泡(于1876年被发明；利用电阻发光、黑体发热、热辐射；包含常用白炽灯和卤素灯等)、荧光灯(于1938年被发明；利用荧光粉发光)、高强度气体放电灯(于 19世纪40年代被发明；利用气体发光；包含弧光放电、辉光放电；如水银灯、金属卤素灯和钠灯)等。回顾人类照明历史，汞灯、高低压钠灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯、高频无极荧光灯、微波硫灯等电光源层出不穷。白炽灯从它一问世，就带有先天性缺陷，钨丝加热耗能大，灯泡易碎，也容易触电。荧光灯虽说比白炽灯节能，但容易破坏人体视力，灯管内的汞危害人类和环境。发光二极管(LED)是一种将电能有效转变为光能的半导体发光器件，属于一种固态光源和迄今为止最环保的绿色照明光源。LED从20世纪60年代诞生以来，从红光LED、绿光LED，一路开发到蓝光LED (1993年)、白光LED (1996)和高亮度或大功率白光LED的开发成功，使得LED在照明领域得以逐步推广使用，照明技术正面临一场新的革命。包含白光、 红光、绿光、蓝光、紫光、紫外光、红外光等不同光色和色温的LED将作为第四代半导体照明载体的新型电光源，具有电能-光能转换效率高、无污染、无灯丝、小型轻巧、耐振荡、温度稳定、高可靠性、寿命长、启动时间短、低压驱动、低功耗、经济安全、多色调、色彩丰富饱满、 可全彩变化、可调光强、配光灵活、设计自由度大、数字化配套方便等传统电光源无法比拟的优点。传统照明器一般采用不同结构的传统开关，如按扭开关、拨动开关、薄膜开关、水银开关、杠杆式开关、微动开关、行程开关等接触式开关，以及采用复杂震荡器或传感器的接近开关，在防水性、可靠性、小型化制作、快速多功能切换操作等方面存在不同程度的缺陷。磁感应控制开关或非接触线控开关属于非接触式或遥感开关，具有体积小、灵敏度高、 响应速度快、温度性能好、精确度高、可靠性好等优点。因此，高档次照明装置需要采用基于磁感应开关或线控遥感的技术创新和应用，以超越传统开关，满足特殊用途和多功能操作需要。传统照明装置在款式和用途等方面虽有所更新换代，但其外壳大多采用塑料和五金结构，缺乏整体密封性、防水性、防腐性、防爆性、全天候使用性、可靠和耐用性等，往往因零部件损坏导致整体破裂，缩短了其使用寿命。因此传统照明器需要在材质、结构和耐用工艺等多方面进行创新型技术改造。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种体积小、携带方便安全、性价比高、照明时间长、 实用性强、用途广泛、可靠耐用，以期实现不同用途的多功能移动照明装置。本实用新型设有灯头、灯夹、加固圈、灯头连接线、延长线、电源连接线、电池组和电池包，灯夹固定在灯头外侧，加固圈与灯夹连接，灯头依次通过灯头连接线、延长线、电源连接线与电池组电连接，灯头电池组设在电池包内；所述灯头设有头部外壳组件、0型密封圈、光学器件、电光源、驱动器、散热性固定座、开关和开关密封帽，所述0型密封圈、光学器件、电光源、散热性固定座、开关和开关密封帽由前至后依次设在头部外壳组件内，驱动器设在散热性固定座上。所述灯头的头部外壳组件设有头部外壳组件头圈、头部外壳组件壳体和头部外壳组件尾盖，头部外壳组件头圈设在头部外壳组件壳体的前部，头部外壳组件尾盖设在头部外壳组件壳体的尾部，所述灯头的头部外壳组件是一个防水、防爆、耐腐蚀的全封闭结构。所述灯头的光学器件设有平面防护镜片或透镜和反射杯，平面防护镜片或透镜设在反射杯前部，起到强光定焦和伸缩或螺旋变焦等不同光学照明效果。[0014]所述灯头的电光源可采用发光二极管(LED)、气体灯、节能灯和白炽灯等任何利用电能-光能转换的发光源，尤其是适用于照明等级的IW以上的大功率LED(白光、红光、蓝光、绿光等)O所述灯头的驱动器与电光源、开关、电池/电池组和其他电源电连接，控制电光源的多功能照明实施；所述灯头的散热性固定座，能够支撑电光源和驱动器，起到光、机、电元件有效固定和灯头整体散热的作用。所述灯头的开关可采用按钮开关、旋转磁控开关、轻触开关或线控/遥控开关等不同类型的开关，可以灵活选择使用、实现实用性多功能操作。所述灯头，为一个多功能设置，利用驱动器的电路逻辑设置，实现强光、中光、弱光、爆闪、求救和无极调光等不同照明信号。所述灯夹设有带凹槽扣头和柔性加固圈，所述灯夹可采用带凹槽横式扣夹、带卡槽立式扣夹或带螺接立式扣夹等，这些灯夹具有延展性和弹性，可以将灯头定位于其他物体，灵活轻便地调节灯头的不同照射角度。所述灯夹也可以采用带卡槽或带螺接的立式扣夹，实现高位置安装固定。所述电源，为单个电池和多个电池进行串联或并联组合而成的电池组，所述电池组为一次电池(干电池)或二次电池(充电池)。所述电池包，为可悬挂式、腰扣式、背包式等，具有轻巧、防水、防摔、耐腐蚀和携带方便等特性。所述头带，能够灵活调节自身长度和调整灯头的前后左右照射角度。所述照明装置的灯头、灯夹、加固圈、灯头连接线、延长线、电源连接线、电池组、电池包、充电器、头带等进行有机组合，实现自行车灯、头灯、台灯、检修灯、应急灯、吊灯、手电等多功能用途。传统照明装置在款式、材质、电光源等方面虽有所更新换代，应用要求也越来越高，尚未发生革命性的变化。其外壳大多缺乏整体密封性，防水和全天候性能差，往往因零部件损坏导致整体破裂，缩短了其使用寿命。本实用新型实施例多功能移动照明器的本体采用优质航空铝合金、铝镁合金、不锈钢、铜等金属材料数控精密加工成型，金属表面经过高强度氧化、喷涂或其他化学方法处理，具有精度高、集成度强、紧配性好、手感佳、质感档次高、散热性优、不变形、防腐蚀、抗压、耐刮擦、耐磨耐用、可靠性好等优点。本实用新型实施例多功能移动照明器的本体在充分考虑散热设计和电连接的前提下，也可采用高强度工程塑料等其他耐高温型非金属材料制成。由于LED电光源的大部分光是点光源和光学发散的，会聚光斑效果较差，无法形成一束完整均勻的发射角度为零的平行光束、低辐射角度和长射程的准平行光束或需要大面积照明的均勻光斑，不适宜直接使用在通用照明器尤其是移动照明器上。有些传统照明器采用LED阵列以扩大光发射面积，以直接形成一束光束，但光束均勻度普遍较差，并且随着LED的个数和每个LED的色调变异而变化。本实用新型采用反光杯和光学镜片(采用平面镜片、平凸(单凸)透镜、双凸镜片、集成复合透镜等)的复合式集成光学会聚和光放大系统，充分利用反射和透射的各自二次光路优势，精确设计光学焦距、曲度、面径、厚度、发散角度和反射角度等参数，实现基于高亮度或大功率LED电光源的完整均勻的单环型高强亮光束。本实用新型的二次光学系统设于LED电光源的顶部，将LED电光源发出的杂散光转化为平行光或准平行光，提高特定光斑光强和射程调节。LED电光源可选用不同排列的多个高亮度或大功率LED阵列。LED光色可采用白色、红色、蓝色、绿色或其他色系，LED分布于LED印制电路板或散热型铝基板上面正中间， 与照明器驱动器进行电连接，LED电光源发射出来的光线经过LED电光源背后和侧面的反光杯，或经过前面的光学镜片后被高度集成会聚，转化为高强度的平行光或准平行光。本实用新型的电源采用不同类型的一次电池(干电池)或二次电池(充电池)，如镍氢电池、镍镉电池和锂离子电池等，也可采用新型超级电容作为储能元件。其中镍氢电池不含镉或水银等有害物质，符合环保要求，能够提供高电容量和能量密度(是镍镉电池的至少2倍)，可快速充电，温度耐受范围广(如-40 +60°C )，重复充电多达1，000次以上， 单次使用时间至少是普通碱性电池的3倍，极少甚至不会出现记忆效应，性能可靠，价格合理，使用经济实惠。二次锂离子电池的优点在于开路电压高(市售电池多为2. 4 4. 2VDC 或2. 75 4. 2VDC)、比容量大(是镍镉二次电池的2. 5倍，是镍氢二次电池的1. 5倍)、自放电率低(小于8% /月，远低于镍镉电池的30%和镍氢电池的40% )、寿命长(通常可以达到千次以上)，无记忆效应。无论在二次锂离子电池的正负极还是在电池隔膜中，锂都以离子形式存在的，锂离子电池负极是碳素材料，如石墨等。正极则是含锂的过渡金属氧化物， 如LiCo02、LiMn2O4等。电解质是含锂盐的有机溶液。锂离子电池充电或放电过程中，锂离子在正负极及电解质隔膜中定向运动。充电时，在电场的驱动下锂离子从正极材料中脱出， 经过电解质，插入到负极中；放电时，过程正好相反，即锂离子返回正极中，电子则通过电器终端并为之供电。随着现代固态锂和聚合物锂电池技术不断研发，将逐步彻底摒弃锂离子电池中的有机液体，成为更加安全可靠的充电池。本实用新型可以自由组合，实现自行车灯、头灯、台灯、检修灯、应急灯、吊顶灯、移动手电等不同用途的多功能移动照明装置。
图1为本实用新型实施例的三维透视结构组成示意图。图2为本实用新型实施例的灯头的三维透视结构组成示意图。图3为本实用新型实施例的开关控制的灯头三维透视结构组成示意图。图4为本实用新型实施例采用尾部按钮开关的灯头结构分解图。图5为本实用新型实施例采用尾部按钮开关的灯头剖面图。图6为本实用新型实施例的灯夹结构的三维透视结构组成示意图。图7为本实用新型实施例(自行车灯)的立体结构示意图。图8为本实用新型实施例(头灯)的立体结构示意图。图9为本实用新型实施例(台灯)的立体结构示意图。图10为本实用新型实施例(检修灯)的立体结构示意图。图11为本实用新型实施例(应急灯)的立体结构示意图。图12为本实用新型实施例(吊灯)的立体结构示意图。图13为本实用新型实施例(手电)的立体结构示意图。
具体实施方式
[0041]以下实施例将结合附图对本实用新型作进一步的说明。参见图1 6，本实用新型实施例设有灯头1、灯夹2、加固圈3、灯头连接线4、延长线5、电源连接线6、电池组7和电池包8，灯夹2固定在灯头1外侧，加固圈3与灯夹2连接，灯头1依次通过灯头连接线4、延长线5、电源连接线6与电池组7电连接，灯头电池组7 设在电池包8内；所述灯头设有头部外壳组件11、0型密封圈12、光学器件13、电光源14、 驱动器15、散热性固定座16、开关17和开关密封帽18，所述0型密封圈12、光学器件13、 电光源14、散热性固定座16、开关17和开关密封帽18由前至后依次设在头部外壳组件11 内，驱动器15设在散热性固定座16上。为了照明装置的集成、安装、维护和多功能应用组合，这些部件结构是独立加工成型的物理结构，可以自由拆卸和组装。为了产生多样化美学视觉和优化应用效果，可以根据内部元件和应用场景需要， 灵活设计灯头款式造型，例如平头款式、冲击头款式、雕刻头款式、袖珍头款式、菱酷头款式和变焦头款式等几种典型外观。不同款式的灯头造型都包含灯头1、灯夹2、加固圈3和灯头连接线4等。所述灯头的头部外壳组件设有头部外壳组件头圈111、头部外壳组件壳体112和头部外壳组件尾盖113，头部外壳组件头圈111设在头部外壳组件壳体112的前部，头部外壳组件尾盖113设在头部外壳组件壳体112的尾部，所述灯头的头部外壳组件是一个防水、 防爆、耐腐蚀的全封闭结构。所述灯头的光学器件13设有平面防护镜片或透镜131和反射杯132，平面防护镜片或透镜131设在反射杯132前部，起到强光定焦和伸缩或螺旋变焦等不同光学照明效果。所述灯头的电光源可采用发光二极管(LED)、气体灯、节能灯和白炽灯等任何利用电能-光能转换的发光源，尤其是适用于照明等级的IW以上的大功率LED(白光、红光、蓝光、绿光等)O所述灯头的驱动器与电光源、开关、电池/电池组和其他电源电连接，控制电光源的多功能照明实施；所述灯头的散热性固定座，能够支撑电光源和驱动器，起到光、机、电元件有效固定和灯头整体散热的作用。所述灯头，为一个多功能设置，利用驱动器的电路逻辑设置，实现强光、中光、弱光、爆闪、求救和无极调光等不同照明信号。为了更好操控本实施例和满足不同应用特性，可以采用不同机理和安装模式的开关结构17，可采用按钮开关、旋转磁控开关、轻触开关和线控/遥控开关等；不同开关的灯头结构也都包含灯头1、灯夹2、加固圈3和灯头连接线4等。所述灯夹设有带凹槽扣头和柔性加固圈，所述灯夹可采用带凹槽横式扣夹、带卡槽立式扣夹或带螺接立式扣夹等，这些灯夹具有延展性和弹性，可以将灯头定位于其他物体，灵活轻便地调节灯头的不同照射角度。所述灯夹也可以采用带卡槽或带螺接的立式扣夹，实现高位置安装固定。所述电源，为单个电池和多个电池进行串联或并联组合而成的电池组，所述电池组为一次电池(干电池)或二次电池(充电池)。所述电池包8用来包裹和防护，可以加工成悬挂式、腰扣式、背包式等，具有轻巧、 防水、防摔、耐腐蚀和携带方便等特性。利用具有延展性和弹性的灯夹2和加固圈3，将灯头1定位于其他物体，灵活轻便地调节灯头的不同照射角度。所述头带，能够灵活调节自身长度和调整灯头的前后左右照射角度。所述照明装置的灯头、灯夹、加固圈、灯头连接线、延长线、电源连接线、电池组、电池包、充电器、头带等进行有机组合，实现自行车灯、头灯、台灯、检修灯、应急灯、吊灯、手电等多功能用途。灯头1设置为一个多功能控制结构，利用驱动器15的电路逻辑设置，实现强光、中光、弱光、爆闪、求救和无极调光等不同照明信号。图6给出本实用新型实施例的灯夹结构的三维透视结构组成示意图，利用一个带凹槽横式扣夹和柔性加固圈，固定灯头1的灯夹2具有延展性和弹性，可以将灯头1定位于其他物体，灵活轻便地调节灯头的不同照射角度。另外可采用带卡槽或带螺接的立式扣夹， 实现较高位置的灵活安装固定。图7 13给出本实用新型实施例多功能应用的立体结构示意图。对于本实施例的不同部件进行有机组合和灵活配置，可以产生多样化的连接方式，从而实现多用途应用。 图7 13分别给出自行车灯、头灯、台灯、检修灯、应急灯、吊灯和手电等的多功能应用示意效果。头灯所用的头带，能够灵活调节自身长度和调整灯头的前后左右照射角度。本实用新型实施例的多功能移动照明器灯头本体由航空级铝合金材料或其他高强度金属或塑料制成，无侧面缝隙和孔洞，照明器的头部、尾部和光电外露连接处均采用精密螺纹和高强度0-环密封圈结构，配合本实用新型实施例深度防水性能的灯头连接线、延长线和电源连接线，确保了整体照明器的防水、防淋、抗压、防摔、防振、耐高低温、抗腐蚀、 牢固轻便等优质性能。由于本实用新型实施例的所有配件都具有高强度、小尺寸、轻重量、 精密配合等优点，可以高度集成组合，整个照明器尺寸短、体积小、重量轻，可以完全把握在单个手掌之内，方便携带和操作使用。同时采用大功率、高亮度、高效率、节能环保、长寿可靠、数字可控的发光二极管作为固态半导体照明器的电光源，利用高性能、高容量、品质优良的一次电池或对环境友好、大容量、无记忆、重复充放电次数优越的二次电池作为照明器的电源，能够充分满足海陆空、长时间、安全可靠的战略、军警、安防、科教、能源、工农渔商和户内外照明等的需求。
权利要求1.一种多功能移动照明装置，其特征在于设有灯头、灯夹、加固圈、灯头连接线、延长线、电源连接线、电池组和电池包；灯夹固定在灯头外侧，加固圈与灯夹连接，灯头依次通过灯头连接线、延长线、电源连接线与电池组电连接，灯头电池组设在电池包内；所述灯头设有头部外壳组件、0型密封圈、光学器件、电光源、驱动器、散热性固定座、开关和开关密封帽，所述0型密封圈、光学器件、电光源、散热性固定座、开关和开关密封帽由前至后依次设在头部外壳组件内，驱动器设在散热性固定座上。
2.如权利要求1所述的一种多功能移动照明装置，其特征在于所述灯头的头部外壳组件设有头部外壳组件头圈、头部外壳组件壳体和头部外壳组件尾盖，头部外壳组件头圈设在头部外壳组件壳体的前部，头部外壳组件尾盖设在头部外壳组件壳体的尾部。
3.如权利要求1所述的一种多功能移动照明装置，其特征在于所述灯头的光学器件设有平面防护镜片或透镜和反射杯，平面防护镜片或透镜设在反射杯前部。
4.如权利要求1所述的一种多功能移动照明装置，其特征在于所述灯头的电光源为发光二极管、气体灯、节能灯或白炽灯。
5.如权利要求1所述的一种多功能移动照明装置，其特征在于所述灯头的驱动器与电光源、开关、电源电连接。
6.如权利要求1所述的一种多功能移动照明装置，其特征在于所述灯头的开关为按钮开关、磁控开关、轻触开关、线控开关或遥控开关。
7.如权利要求1所述的一种多功能移动照明装置，其特征在于所述灯夹设有带凹槽扣头和柔性加固圈。
8.如权利要求1所述的一种多功能移动照明装置，其特征在于所述灯夹采用带凹槽横式扣夹、带卡槽立式扣夹或带螺接立式扣夹。
9.如权利要求1所述的一种多功能移动照明装置，其特征在于所述电源为单个电池和多个电池进行串联或并联组合而成的电池组，所述电池组为一次电池或二次电池。
10.如权利要求1所述的一种多功能移动照明装置，其特征在于所述电池包为悬挂式电池包、腰扣式电池包或背包式电池包。
专利摘要一种多功能移动照明装置，涉及一种照明装置。提供一种体积小、携带方便安全、性价比高、照明时间长、实用性强、用途广泛、可靠耐用，以期实现不同用途的多功能移动照明装置。设有灯头、灯夹、加固圈、灯头连接线、延长线、电源连接线、电池组和电池包，灯夹固定在灯头外侧，加固圈与灯夹连接，灯头依次通过灯头连接线、延长线、电源连接线与电池组电连接，灯头电池组设在电池包内；所述灯头设有头部外壳组件、O型密封圈、光学器件、电光源、驱动器、散热性固定座、开关和开关密封帽，所述O型密封圈、光学器件、电光源、散热性固定座、开关和开关密封帽由前至后依次设在头部外壳组件内，驱动器设在散热性固定座上。
文档编号F21V23/04GK202048381SQ20112010541
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者王亚军 申请人:王亚军