形成有转折电极的塑胶灯头及具该塑胶灯头的灯泡的制作方法

一种形成有转折电极的塑胶灯头及具该塑胶灯头的灯泡。

背景技术：

由于LED具有发光效率高、反应速度较快、无须暖灯时间(idling time)、使用寿命长、不易损坏、耗电量少、环保与体积小等优点，加上近年来发光二极体(LED)灯泡的相关研发、改良，使LED灯渐渐地取代传统灯泡的市场占有率。但新式的LED灯7如图9所示，仍部分沿用旧的规格态样，例如灯泡的灯头部分仍是金属壳，并形成有特定间距与半径的外螺牙作为导电和安装的介面，且LED元件的两个致能端分别藉由金属导线焊接至外螺牙和灯头尾端；使得灯泡被螺接安装时，LED元件可经由灯头两供电端接受致能而发光。

但仔细分析其结构，上述金属导线不能单纯悬空设置，否则将可能轻易短路；因此在金属壳的内部，还需要设置绝缘基材来固定金属导线，金属壳则是进一步包覆在绝缘基材之外；此外，在LED元件出光方向还需要设置一个透光壳罩。这样的设计，一方面需要经过多次截然不同的材料处理及加工程序，如：绝缘基材成形、导线与LED元件安装、冲压金属壳、制造及安装透光壳罩等作业，使得结构与制造过程繁复，导致成本偏高。另方面在金属导线与金属壳间的焊接、金属壳与绝缘基材间的安装组合，都存在有连接结合的界面，要提高制作精度，就代表成本的进一步攀升，否则产品将有结合处粗糙的问题。何况，多重材料复合也同时造成废灯泡回收处理的困难，背离全球的环保潮流。

目前也有业者提出如图10所示，以导电塑胶作为电极，用不导电塑胶作为基材，藉由两种不同塑胶料制作塑胶灯头9，并且由导电塑胶形成两个电极，以供LED的两致能端安装；据此取代过往金属灯头。

要成形两种塑胶材料的灯头，一般仅能藉由下列两种方式：一者是两种塑料同时射出的双料共射；或另一者是先成形一种塑胶料，再埋入模穴中射出第二种塑胶料的埋入射出(Insert Molding)。双料共射技术一方面加工难度高、不容易精密，不仅导致加工成本提升，且导线部分的粗细不易控制、产品良率不高，也进一步使得量产时的产出效率不佳。至于埋入射出，由于导线的结构过于脆弱，不能预先制造，必须要先射出成形绝缘基座，随后再于绝缘基座中成形导线；也就是，绝缘基座射出时，需要用模具先占用未来导线的位置，以保留此部分通道不被绝缘塑胶填满，等到绝缘塑胶射出成形后，再取出上述模具，让通道露出而进行第二次射出成形，形成导线结构。

为便于成形及取出上述模具，所有导线仅能单纯同方向直线配置，无法倾斜或弯折，这也造成上述产品的灯头电极位置改变，明显与目前惯用的E13、E26、E27等通用爱迪生螺旋灯泡结构相抵触，只能制造直接插置的灯泡，但另方面，由于直接插置的灯泡是要把两根电极延伸暴露于灯头后方，窄小的电极需要被插入灯座内导接取电，塑胶材料制成的电极又不具足够的机械强度，使得上述技术迟迟无法推出成熟产品。

本发明欲提供一种塑胶灯头的结构，该结构的制程免除双料共射等复杂且难以精准控制的加工程序、能通过基本的注模加工批次生产，并提升产品的制作良率；据此结构一并提升产能、效率与良率，同时降低加工成本。

技术实现要素：

本发明的一目的在于提供一种形成有转折电极的塑胶灯头，通过注模技术提升产品的良率、降低加工的成本。

本发明再一目的在于提供一种以塑胶射出成形，不需冲压金属壳，灯头结构因而简化的形成有转折电极的塑胶灯头。

本发明另一目的在于提供一种结构简单，便于自动化生产的塑胶灯头，藉以提高产出效率，符合量产规模。

本发明又一目的在于提供一种具有形成有转折电极的塑胶灯头的LED灯泡，其结构制作精准度高，不仅提升产品外观，还进一步提升产品良率，使得量产成为可能。

本发明再一目的在于提供一种具有形成有转折电极的塑胶灯头的LED灯泡，由于结构设计完全吻合于现行爱迪生螺旋灯泡的灯座，消费者可以轻易采用此种塑胶灯头的LED灯泡替换，具有绝对的相容性。

为达上述目的，本发明提供一种形成有转折电极的塑胶灯头，包括：一个绝缘基座，是由一绝缘塑胶所形成，该绝缘基座具有一个外侧面、一个供至少一个LED元件设置的承载端及一相对于该承载端的底端，每一上述LED元件具有至少两个接点，该绝缘基座由上述底端向上述承载端形成有一非渐宽的致能通道，上述致能通道在上述底端上形成有一通道中心，并由上述承载端向上述底端形成有至少一条导接至上述致能通道的非渐宽的辅助通道，上述辅助通道在上述承载端上形成有一暴露中点，且前述暴露中点是偏离前述通道中心；一个转折电极，是形成在上述致能通道和辅助通道中，该转折电极的一端导电暴露于该底端，其相对端则暴露于该承载端而供电性连接上述LED元件的一上述接点；及一个接地电极，其中一端暴露成形于该绝缘基座的上述外侧面、另一端则暴露于该承载面供导电连接上述LED元件的另一上述接点，且该接地电极与上述转折电极电性绝缘。

在上述形成有转折电极的塑胶灯头上加装至少一颗LED元件，即为一种具有形成有转折电极的塑胶灯头的LED灯泡，包括：至少一个LED元件；一个绝缘基座，是由一绝缘塑胶所形成，该绝缘基座具有一个外侧面、一个供至少一个LED元件设置的承载端及一相对于该承载端的底端，每一上述LED元件具有至少两个接点，该绝缘基座由上述底端向上述承载端形成有一非渐宽的致能通道，上述致能通道在上述底端上形成有一通道中心，并由上述承载端向上述底端形成有至少一条导接至上述致能通道的非渐宽的辅助通道，上述辅助通道在上述承载端上形成有一暴露中点，且前述暴露中点是偏离前述通道中心；一个转折电极，是形成在上述致能通道和辅助通道中，该转折电极的一端导电暴露于该底端，其相对端则暴露于该承载端而供电性连接上述LED元件的一上述接点；及一个接地电极，其中一端暴露成形于该绝缘基座的上述外侧面、另一端则暴露于该承载面供导电连接上述LED元件的另一上述接点，且该接地电极与上述转折电极电性绝缘。

本发明揭示的形成有转折电极的塑胶灯头及具该塑胶灯头的灯泡，通过填充致能通道与辅助通道，而在塑胶灯头内部形成一个转折电极。据此发明，本发明的塑胶灯头相较过往的塑胶灯头可由注模的方式先后加工而成，据此达成批次量产的效果，同时提升制作良率、降低加工难度；且相较金属灯头在制作时的精确度上升，可提供具设计感的灯头外观。

附图说明

图1为本发明形成有转折电极的塑胶灯头的第一较佳实施例的立体图，从中可看见供设置LED元件的整面承载端；

图2为本发明形成有转折电极的塑胶灯头的第一较佳实施例的剖面图，可见绝缘基座中形成有彼此导通的致能通道与辅助通道；

图3为本发明形成有转折电极的塑胶灯头的第一较佳实施例的剖面图，此剖面图可见注入致能通道与辅助通道后冷凝成闪电状的转折电极；

图4为本发明形成有转折电极的塑胶灯头的第二较佳实施例的侧视图，可见原本为平面的承载端在本例中呈现突起锥状，分别具有四个锥面供安装四颗LED元件；

图5为本发明形成有转折电极的塑胶灯头的第二较佳实施例的部分剖面图，为将电流导接至四个锥面，故可见图中的一条致能通道将搭配多条辅助通道；

图6为本发明具有形成有转折电极的塑胶灯头的LED灯泡的部分分解图，可见透光遮罩将对应绝缘基座结合至塑胶灯头上；

图7为本发明具有形成有转折电极的塑胶灯头的LED灯泡的部分透视图，可见光杯与光学元件部分别从透光本体延伸而出；

图8为本发明转折电极可实施的样式之一；

图9为背景技术LED灯的透视图；

图10为背景技术塑胶灯头的结构示意图，图中基材与电极分别由绝缘塑胶与导电塑胶分别成形。

符号说明

塑胶灯头.....1" 绝缘基座.....11、11’、11”

外侧面.....110、110”’ 承载端.....111、111’、111”

底端.....112、112’、112”’ 通道中心.....113

致能通道.....114、114’、114’” 辅助通道.....115、115’、115’”

散热凹陷.....116”’

转折电极.....13、13”’ 接地电极.....15

LED元件.....3” 透光遮罩.....5”

透光本体.....50” 光学元件部.....51”

光杯.....52” 背景技术的LED灯.....7

背景技术的塑胶灯头.....9 暴露中点.....116

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合说明书附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚呈现；此外，在各实施例中，相同的元件或步骤将以相似的标号表示。

本发明形成有转折电极的塑胶灯头的第一较佳实施例请参考图1至3所示，首先由绝缘塑胶射出成形出一个绝缘基座11，绝缘基座11外表具有两端，一端是释例为一个平面的承载端111，相对于承载端111的另一端则为一个底端112，连接上述两端的绝缘基座11外表面则称之为外侧面110。另通过模具在绝缘基座11中形成两条通道，在本例中，一条是从底端112往承载端111方向形成一个渐窄的致能通道114，另一条则是从承载端111往底端112方向延伸一个渐窄的辅助通道115；两通道在延伸的末端，分别以窄端与对方导通。

其中，致能通道114在靠近底端112处形成有一个通道中心113，辅助通道115于承载端111上形成一个截面积较大的暴露中点116，无论从正下方往底端112仰视或从正上方向承载端111俯视，都会发现本例中的通道中心113与暴露中点116彼此错开、不会重叠；故定义此种结构特征为暴露中点116「偏离」通道中心113。当然，在本例中的致能通道和辅助通道也都可以采用等宽度的管状，仍无碍于射出成形后的脱模，故本发明中将此种可渐窄或等宽的形状结构定名为「非渐宽」通道。

待绝缘基座11脱模后再注入导电塑胶，导电塑胶贯通致能通道114与辅助通道115后冷凝形成一条状似闪电中途转折的电极，使其一端暴露于底端112、另一端暴露于承载端111；而非一般常见的直线状或弧形状的电极线路，故本发明特称之为转折电极13。同时，导电塑胶于绝缘基座11内还形成有一个接地电极15，接地电极15的一端暴露成形于绝缘基座11的外侧面110，另一端则同样暴露于承载端111上；且接地电极15与转折电极13彼此电性绝缘。

从图2中可明显看出，本例呈现致能通道较粗而辅助通道较细的结构，据此成形的转折电极也会下相对较粗而上相对较细，而并未限制两者的斜率变化需相同；在此结构的前提下，辅助通道所占的空间较小，使得扩增多条辅助通道成为可能。相对地，致能通道与辅助通道彼此等同或粗细对调亦是可接受的实施例。

后续加工作业时会将一颗LED元件安装至上述的承载端上，使LED元件的接点分别对应至暴露在承载端上的接地电极与转折电极。据此电源从底端的转折电极处流入，穿经LED元件后导通接地电极，如此形成一完整的电性回路。当然熟知本领域技术加工者可轻易推知，其中导电塑胶亦可替换成掺杂导电材质的导电胶，只要能注入通道中冷凝能形成转折电极便可。综上所述，本发明结构经由简单易脱模的通道设计，能在灯头中成形转折电极，并以埋入成形的分批注模技术取代过往的双料共射，一方面可以让灯头结构简化为单纯塑胶产品，大幅提高灯头制造时精度，提供金属灯头无法提供的精致外观。另方面由于结构改良，使得产品良率大幅提升，使灯头极易达到量产化的目的，同时能大幅压低制造成本，提升产品的市场竞争性。

本发明形成有转折电极的塑胶灯头的第二较佳实施例如图4所示，其中绝缘基座11’的承载端111’释例为金字塔状的锥形表面，锥形表面的四个锥面分别供设置一颗LED元件，提供可承载四颗LED元件的承载端111’，使得发光立体角度涵盖更广；当然此仅为举例，本发明技术并不限于四角、甚至不限于锥状，可依照实际的使用需求增加承载端111’的设置面。请一并参考图5，为供电给四个待设置LED元件的锥面，本例由底端112’延伸出一条致能通道114’，而由上述承载端111’的四个锥面各自延伸出一条辅助通道115’，使四条辅助通道115’的末端导通同一条致能通道114’。

如此形成的转折电极状似树枝、而剖面图状似一个分岔的叉子，从下而上由一主干分为四个支干分别外露于承载端111’的四个锥面。据此结构，依照需求提供多颗LED元件设置的可能性，以期提升照明亮度。另外从图中亦可看出，本例中致能通道114’与辅助通道115’「非渐宽」的实施涵义为平行通直，缩减辅助通道115’所占用的空间面积，使绝缘基座11’内可容纳更多辅助通道115’，达成前述树枝状多支干的结构。

图6、7为本发明具有形成有转折电极的塑胶灯头的LED灯泡，是在塑胶灯头1”上加装LED元件3”以及透光遮罩5”，具体的结构例如在本发明形成有转折电极的塑胶灯头的第一较佳实施例的承载端111”上装设有LED元件3”，并设置一个对应LED元件3”的透光遮罩5”，尤其在本例中，透光遮罩5”也是以塑胶射出成形，不仅精度佳、成本低，组装至灯头的结构也易于设计和组合。其中透光遮罩5”的透光本体50”是设置在绝缘基座11”上，一环状的光杯52”从透光本体50”的周边延伸而出，且围绕着LED元件3”。此外，透光本体50”对应到LED元件3”的发光面之处还立体延伸出一个释例为柱状的光学元件部51”，使LED元件3”被激发的光导引至光学元件部51”，再由柱状的光学元件部51”向外发散，从而提供较全面的照明范围。

此外，由于导电塑胶材料的成本较不导电塑胶贵三倍以上，尤其当采用较高亮度LED元件时，发热量也随之提高，因此，本发明第三较佳实施例如图8所示，是将塑胶灯头由底端112”’侧向上形成一个散热凹陷116”’，让转折电极13”’相对于绝缘基座的外侧面110”’之间形成一段透空区域，一方面可以达到让外部空气流入而更接近发热源的对流效果；另方面，由于本例中是将致能通道114’”设计成截面积较宽，而辅助通道115’”的截面积较窄，因此是以截面较窄的辅助通道延伸至接近绝缘基座底部，也一并减少转折电极中的导电塑胶材料使用，从而达成进一步降低成本的效果。

其中导电塑胶可为铜、镍、锡、铝、其合金或石墨粉末所构成的集合掺杂进入塑胶料，藉此导电塑胶所形成的转折电极与接地电极便可分别具有一个预定电阻值，将电阻结合电极，省除另外加装电阻的空间与费用。惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，应仍属本发明专利涵盖的范围内。