专利名称：用于固定圆柱形电灯的金属带条的制作方法
背景技术：
发明领域本发明总的涉及一种汽车头灯用的可换灯泡，更具体而言，本发明涉及这样一种可换灯泡，该可换灯泡具有使光源相对于底座对准并锁定在一固定位置的金属带条。
相关技术的描述随着汽车设计趋于需求较小的头灯包装，必须使用较小的灯泡，由于灯泡尺寸小，将在最高达700℃的较高温度下工作。这些光源一般为双端类型的，但不限定于此类型。光源一般固定在塑料底座上以形成可换灯泡，上述灯泡安装在头灯组件内。就头灯的性能而言，要求光源在头灯组件内有适当的对准和稳定性是很重要的。因此要将光源在一特定位置处相对于塑料底座对准，以确保光源在头灯组件内对准。
万向接头装置是一般的用于使光源相对于塑料底座对准的机构之一。用作光源夹持器的万向接头装置延伸进塑料底座的圆柱形开口，通过上述开口可将光源对准。光源对准后，万向接头装置通过机械方法或加热方法固定到塑料底座上，从而将灯泡固定在对准位置。
灯泡一旦安装在头灯组件中，可换灯泡必须符合联邦汽车安全标准108。该标准要求当垂直于安装在头灯组件内的可换灯泡的轴线施加4磅的力时，可换灯泡不可永久性地偏离其纵轴超过0.005英寸的规定尺寸。在万向接头装置和塑料底座之间的固定可靠的连接对保证可换灯泡满足上述偏离规定是很重要的。
一般的万向接头装置包括一个玻璃件或陶瓷件以使塑料底座与热光源相绝缘。例如，参见美国专利No.5386.173，此处引入该专利的公开文本作参考，该专利描述了一种具有玻璃-云母件的万向接头装置。然而，由于陶瓷件与石英管之间的热性能不匹配，所以用陶瓷件会引起穿透光源管的开裂。此外，陶瓷件较脆，并且在机械震动或冲击下容易损坏。因此，本领域就需要有一种用于汽车头灯的可换灯泡，该灯泡具有改进的抗热性和抗机械震动性。
发明概述本发明提供一种具有安装装置的电灯，上述安装装置能实现精确的对准，上述电灯能克服前述问题中的至少一部分。该电灯包括双端光源，金属带条和塑料底座，金属带条用于将光源的一端在两个位置处夹紧，塑料底座具有一内开口，金属带条配合在此开口内。金属带条在震动冲击期间出现偏离，因此使电灯在安装和使用期间更加耐用。并且由于光源在两个位置处被夹紧，因此电灯能满足偏离规定。此外金属带条减小了与光源的热性能不匹配性。并且金属带条与先有的万向接装置技术相比，明显地减小了将其固定到塑料底座上所需的时间和精力。
附图简述本发明的上述及其它特点和优点通过下面结合附图作出的描述可明显看出，其中
图1是根据本发明的用于汽车头灯的可换灯泡的顶视图，该灯泡具有金属带条；图2是图1所示可换灯泡的侧视图；图3是图1所示可换灯泡的底视图；图4是图1所示可换灯泡的端视图；图5是沿图4的线5-5所取的可换灯泡的局部截面放大视图；图6是金属带条的夹紧件的侧视图；图7是图6的夹紧件的平面图；图8是图6的夹紧件的端视图；图9是金属带条的覆盖件的端视图；图10是图9所示覆盖件的侧视图；图11是图1金属带条的改型的透视图；图12是图1所示金属带条的另一种改型的透视图。
优选实施例的详述图1～5示出了根据本发明的汽车头灯的可换灯泡10。通过将一新灯泡以一种对这类可换灯泡标准的方式安装在头灯夹紧装置中(未示出)而替换灯泡。可换灯泡10包括光源12，塑料底座14和一金属带条或万向接头装置16。
图示实施例中的光源是双端类型的，其具有由石英材料制成的外封装18。光源也可以是其它类型的。光源是一高温光源，即能在大约200℃至900℃的范围内工作。封装18有一中心球状部分22和一对基本为圆柱形的、由球状部分纵向延伸出的、外颈部分22、24。内外引线26，28从相应的颈部22，24出来，并由颈状部分22、24密封。外引线28与纵向延伸进入塑料底座14的外导线30相连，内引线26与在塑料底座14内的内导线32相连。在塑料底座14内的导线30，32连接到线端34处，这样光源12就可与电源(未示出)以普通的方式连接。
塑料底座14由高温塑料制成，并且包括圆柱形内部空间或开口36，光源12的内端延伸进入此开口，并由金属带条16支承。塑料底座14具有这样一种结构，该结构能使底座以一种与工业实际相一致的方式安装到头灯夹紧件中。
如在图5中更好地示出，金属带条16包括一对夹紧件38和覆盖件40。夹紧件38和覆盖件40中的每一个都有适当的金属制成，例如不锈钢，铁-镍合金，或镍-铝合金。如图6-图8中清楚地示出，每个夹紧件38包括一体成形的内外夹紧带条44，46，两个连接臂48和两个连接薄片56。夹紧带条44，46中的每一个都有一中心弧状部分52和一从中心弧状部分52向外延伸的矩形腿54，弧状部分52的尺寸设计成这样，当其与另一个夹紧元件的相应夹紧带条相连接时，可形成光源12的内颈部分22的圆柱形套体。连接臂一般与内、外夹紧带条44，46的腿54在同一平面并相连，夹紧带条44，46的弧状部分52一般是同轴的。连接臂的尺寸制成这样，即使内外夹紧带条纵向间隙分开，使其足以支承光源12。在夹紧带条44，46之间形成有中心孔56。连接薄片一般为矩形的，并且从内夹紧带条44的腿54垂直向外延伸。
如在图9和图10中所示，覆盖件40包括一平面底座58和四个从底座58延伸出来的连接槽片60。底座58有一中心圆形开口62，该开口的尺寸允许内颈部分52从其中间隙通过。连接薄片一般为矩形，并且在底座58的周围等间距分布。每个连接薄片的外表面都有一与塑料底座14的内开口的直径相应的半径。最好连接薄片60从底座58斜向向前并向外延伸，如在图10中所示。
如图5所示，金属带条16夹紧光源12在两夹紧件38之间的内颈部分。夹紧件38在成对有间距的夹紧带条44、46处夹紧内颈部分。两个夹紧件38由焊点64连接在一起。最好焊点64位于靠近夹紧件的中心处，即在夹紧带条44，46之间的连接臂48上。以此种方式焊接允许夹紧件38在两端向外偏转，如图5所示。这样弹性力在夹紧带条44，46的位置处夹紧颈部22。相应地，夹紧带条的弧状部分的尺寸应设计成这样，即它们不是全部包围光源12的颈部22。用弹性力夹紧可使装在其中的颈部22的直径有较大的变化。弹性力还可使金属带条有更大的柔性或‘给让性’，这样电灯10能承受较大的冲击力，但同时又能满足偏离规定。或者，焊点64能位于夹紧带条44、46上以增加强度。然而金属带条16应当刚性较好，并且必须进一步控制颈部22的坚韧性。
如图5所示，通过将连接薄片50焊接到底座58的外侧，就可将夹紧件38连接到覆盖件40上。夹紧件38最好定位成这样，使两夹紧件38之间的界面基本垂直于覆盖件40的两个连接薄片60，如图4所示。
金属带条16的覆盖件40插入到塑料底座41的开口36上，这样连接薄片的外表面与内开口36的内表面相连接，如图5所示。最好覆盖件40的尺寸设计成这样，使连接薄片以弹性力与开口36的内表面相配合。在图示实施例中，将金属带条16定位成使夹紧件38之间的界面偏离垂直方向45°。这种定向使可换灯泡10更好地承受竖直和水平方向负载。
一旦金属带条16插入到塑料底座14中，就自由改变方向，即自由地沿纵轴66轴向移动，并绕纵轴66和垂直于该纵轴的两轴转动。金属带条16的方向的改变使光源12相对于塑料底座14适当地定位，这样当光源12装入头灯夹紧件中时，其能处于焦点外。一旦光源12相对于塑料底座14定位，金属带条就会由于射频能的施加而被加热，从而热量引起靠近金属带条覆盖件40的连接薄片60的塑料底座40变软。金属带条覆盖件40膨胀，并且塑料底座14的塑料在连接薄片60的边缘流动，从而使金属带条16与塑料底座14互锁，以形成刚性可靠的连接。
由于金属带条16的较高的热传导性，这可使金属带条16与光源12之间的接触最小化。如果有足够的热量通过金属带条16传送，那么光源12的热输出就会使塑料底座14过热。因此，应使金属带条16与光源的接触最小化。夹紧带条44，46和塑料底座之间的接触也应最小化。连接薄片的尺寸可设计成能有效地使连接薄片与塑料底座的接触最小化，和能适当转动以和光源12对准，以及提供一种适当的连接以满足偏离规定。值得注意的是，只有金属带条和塑料底座14之间的接触在连接薄片处。
图11示出了一种金属带条68，该金属带条68是对图1至图10中的金属带条16的改型，其中相同的标号用来表示相同的结构。示出的金属带条中，内外夹紧带条44、46沿不同方向定位。在图示实施例中，外夹紧带条相对于内夹紧带条大约成45°角定位。为实现这种定位，金属带条16的连接臂以一种基本为螺旋的方式，绕着纵轴66扭转。如图11中所示，内夹紧带条44之间的界面一般为竖直的，而外夹紧带条46之间的界面与竖直方向大致成45°角。以这种方式扭转的金属带条能更好地承受各个方向上的载荷。
图12示出了一种金属带条70，该金属带条是对图1至图10中金属带条16的另一种改型，其中相同元件标号用于表示相同的结构。在示出的金属带条70中内外夹紧带条44，46能被拆开。内夹紧带条44连接到具有两个连接薄片60的覆盖件72上。外连接带条46与两个附加的连接薄片74是一体成形的，连接薄片74纵向从外夹紧带条46延伸至一位置，在该位置连接薄片74与覆盖件72的连接薄片一起中前所述与塑料底座14相配合。在图示实施例中，外夹紧带条46之间的界面被定位成基本为水平的，外夹紧带条46连接到连接薄片74的顶面和底面，而内夹紧带条44之间的界面基本为竖直的，并且内夹紧带条44连接到连接薄片60的侧面。
虽然上面已对本发明的目的实施例作出详细描述，但应当明白本发明不应局限于此，而包括所有符合所附权利要求的实质内容和条款而做出的变动和修改。
权利要求
1.一种具有能实现精确对准的安装装置的电灯，上述电灯包括具有基本为圆柱形的颈部的光源；在所述颈部上两个纵向有间距的位置处夹紧光源的金属带条；和具有内开口的塑料底座，上述金属带条配合在内开口中。
2.如权利要求1所述的电灯，其中，在对准过程中，所述光源和所述金属带条在内开口内是可移动的，以实现光源相对于上述塑料底座的精确对准。
3.如权利要求1所述的电灯，其中所述塑料底座由塑性材料制成，当热量产生时，其能够变软，从而将金属带条锁定在上述塑料底座上。
4.如权利要求1所述的电灯，其中与所述内开口相配合的金属带条的周围基本为球状，以使金属带条在塑料底座内自由移动，从而对准所述光源。
5.如权利要求1所述的电灯，其中所述光源是高温光源，包括放电灯、卤素灯和红外卤素灯(halogen IR)。
6.如权利要求1所述的电灯，其中所述金属带条包括由在夹紧带条之间延伸的臂连接起来的夹紧带条。
7.如权利要求6所述的电灯，其中所述臂在夹紧带条之间连接到一起，这样上述夹紧带条以一弹性力夹紧。
8.如权利要求6所述的电灯，其中上述臂是扭转的。
9.如权利要求6所述的电灯，其中上述臂被定位成大约偏离竖直方向45°。
10.如权利要求1所述的电灯，其中金属带条以一弹性力夹紧上述光源。
11.如权利要求1所述的电灯，其中金属带条包括两个夹紧件，光源在两夹紧件之间被夹紧。
12.如权利要求11所述的电灯，其中金属带条包括一连接到夹紧件上的覆盖件，该覆盖件具有与上述塑料底座的内开口相配合的薄片。
13.如权利要求12所述的电灯，其中上述薄片有一周向、纵向都为弧状的外表面。
14.如权利要求12所述的电灯，其中上述夹紧件有整体连接薄片，该薄片用于将夹紧件连接到覆盖件上。
15.如权利要求11所述的电灯，其中夹紧件在两夹紧位置之间的一点处被连接在一起，这样弹性力夹紧光源。
16.如权利要求11所述的电灯，其中夹紧件定位成偏离竖直方向大约45°。
17.如权利要求1所述的电灯，其中所述光源是双端类型的光源。
18.如权利要求17所述的电灯，其中上述金属带条夹紧光源的一端。
全文摘要
本发明提供一种电灯，该电灯具有能实现精确对准的安装装置。上述电灯包括一双端灯源，在两处夹紧光源一端的金属带条和具有内开口的塑料底座，金属带条配合在内开口内。金属带条包括两个夹紧件和一与上述夹紧件相连的覆盖件，在两夹紧件之间光源被夹紧。覆盖件具有与塑料底座的内开口相配合的薄片，该薄片还可使光源转向，从而使光源相对于塑料底座对准。夹紧件在夹紧位置之间的一点连接在一起，这样弹性力可夹紧光源。夹紧件被定位成偏离竖直方向45°角，以便更好地承受竖直和水平载荷。
文档编号H01J5/48GK1161080SQ96190873
公开日1997年10月1日 申请日期1996年7月31日 优先权日1995年8月4日
发明者D·G·萨拉狄彻, T·R·诺列斯, G·萨瓦里诺, 虞惠忠, J·J·斯图尔特 申请人:通用电气公司