ЦОКОЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЛАМПЫ И СПОСОБ СБОРКИ ЦОКОЛЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЛАМПЫ
CAP FOR ELECTRIC BULB AND METHOD FOR ELECTRIC BULB CAP ASSEMBLY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к цоколю для электрической лампы и способу сборки цоколя для электрической лампы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Развитие в области светоизлучающих диодов (LED) сделало практичной и экономичной замену традиционных источников света, таких как лампы накаливания или флуоресцентные лампы, светодиодными лампами, как для внутреннего, так и для наружного освещения. Обладая предпочтительной энергоэффективностью и длительным сроком службы, светодиодные лампы зачастую считаются более экологичными, чем их традиционные аналоги.
Сегодня светодиодные лампы доступны во множестве конструкций. Некоторые конструкции светодиодных ламп адаптированы под существующие крепления для источников освещения и патроны. Например, светодиодная лампа может быть обеспечена резьбовым цоколем, который может вкручиваться в патрон (например, резьбовое соединение Эдисона). В одной из конструкций светодиодная лампа содержит осветительный модуль, включающий в себя один или несколько светодиодов, расположенных на цоколе, содержащем резьбовую проводящую оболочку, и корпус, включающий электрическую схему, такую как светодиодный драйвер. Осветительный модуль крепится к корпусу, который, в свою очередь, приколот к оболочке, таким образом, обеспечивая устойчивое к кручению соединение между корпусом и оболочкой, при этом лампа может быть вкручена в патрон. В документе US 7965023 описана другая конструкция, содержащая теплоотводящий корпус, изолирующий корпус и колпачок электрода Эдисона. Изолирующий корпус содержит печатную плату (РСВ). Грань верхнего отверстия колпачка электрода соединена с нижним концом изолирующего корпуса для объединения в один элемент с помощью резьбового соединения. Колпачок электрода и изолирующий корпус, в этом случае, устанавливаются в осевое сквозное отверстие теплоотводящего корпуса.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Оказалось, что существует пространство для усовершенствования вышеописанных конструкций светодиодных ламп. Более подробно, оказалось, что прикалывание корпуса к оболочке или винтовое соединение между изолирующим корпусом и колпачком электрода, помимо прочего, могут ограничивать эффективность сборки цоколя. Таким образом, задачей настоящего изобретения является устранение и, по меньшей мере, частичное уменьшение этого недостатка путем обеспечения цоколя, более приспособленного для эффективной сборки.
В соответствии с первым объектом изобретения, эта и прочие задачи достигаются с помощью цоколя для электрической лампы, содержащего: трубчатую оболочку, простирающуюся вдоль осевого направления между первым и вторым концевыми участками оболочки, изолятор, присоединенный к первому концевому участку оболочки, так, чтобы вращение изолятора относительно оболочки вокруг осевого направления предотвращалось, при этом изолятор имеет внутренний участок, обращенный к внутреннему пространству оболочки, наружный участок, обращенный в сторону от указанного внутреннего пространства, и по меньшей мере один канал для приема электропроводящей контактной шпильки, при этом канал простирается от наружного участка через изолятор и ведет в указанное внутреннее пространство. Цоколь дополнительно включает в себя корпус для вмещения электрической схемы для работы электрической лампы. Корпус соединен с внутренним участком изолятора так, чтобы вращение корпуса относительно изолятора вокруг осевого направления предотвращалось, при этом вращение корпуса относительно оболочки предотвращается.
В соответствии с первым объектом изобретения ясно, что улучшенный цоколь, который может быть собран эффективным и удобным образом, может быть получен путем крепления корпуса к изолятору так, чтобы вращение корпуса передавалась на изолятор, при этом вращение корпуса относительно изолятора предотвращается. Поскольку вращение корпуса относительно оболочки предотвращается, лампа, содержащая цоколь в соответствии с изобретением, может легко быть помещена путем закручивающего движения в соответствующий патрон, такой, как резьбовой патрон Эдисона или патрон со штыковой оправой. Также ясно, что изолятор и/или корпус, которые предпочтительно оба изготовлены из пластика или стекла, легко могут обладать особенностями, обеспечивающими возможность быстрого и надежного соединения между изолятором и корпусом. Таким образом, отдельный этап по прикалыванию корпуса к оболочке или ввинчивания корпуса в оболочку, который может отнимать время, может быть исключен.
В соответствии с одним воплощением, цоколь дополнительно содержит соединительный элемент, предназначенный для соединения изолятора и корпуса друг с другом, так что разъединение между изолятором и корпусом предотвращается по меньшей мере в указанном осевом направлении. Корпус может, таким образом, быть расположен в зафиксированном осевом положении относительно оболочки. Таким образом, как вращение, так и осевое перемещение корпуса относительно оболочки может быть предотвращено.
Соединительный элемент может формировать часть изолятора и может быть предназначен для зацепления с участком зацепления корпуса, и соединительный элемент приварен к указанному участку зацепления. Участок зацепления может быть обращен по направлению к внутреннему участку изолятора. Альтернативно, соединительный элемент может формировать часть корпуса и быть предназначен для зацепления с участком зацепления изолятора, и соединительный элемент может быть приварен к указанному участку зацепления. Участок зацепления может быть обращен по направлению к корпусу. В соответствии с этими опциями, соединительный элемент предназначен для предотвращения разъединения между изолятором и корпусом, по меньшей мере, в указанном осевом направлении, и для предотвращения вращения корпуса относительно изолятора вокруг указанного осевого направления. Таким образом, корпус лишь должен быть соединен с оболочкой с помощью соединительного элемента и изолятора.
Соединительный элемент может быть оборудован боковым выступом или углублением. Соединительный элемент может формировать одну часть с изолятором и простираться по направлению к корпусу, при этом боковой выступ или углубление может быть приспособлено для зацепления с участком зацепления корпуса, так чтобы разделение между изолятором и корпусом предотвращалось по меньшей мере в указанном осевом направлении. Альтернативно, соединительный элемент может формировать одну часть с корпусом и простираться по направлению к изолятору, при этом боковой выступ или углубление может быть приспособлено для зацепления с участком зацепления изолятора так, чтобы разделение между изолятором и корпусом предотвращалось по меньшей мере в осевом направлении. Корпус и изолятор могут, таким образом, быть соединены друг с другом эффективным образом путем сведения элементов вместе, так, чтобы боковой выступ или углубление могло зацепляться с соответствующим участком зацепления. Соединительный элемент и участок зацепления могут, таким образом, формировать защелкивающее соединение, при этом корпус и изолятор могут быть соединены друг с другом в защелкивающейся конфигурации. Соединительный элемент может быть выполнен как одно целое с изолятором или с корпусом для обеспечения возможности уменьшения количества деталей, с которыми необходимо работать при сборке.
В соответствии с одним воплощением, граница между изолятором и корпусом предназначена для отделения внутреннего пространства корпуса от кольцевого пространства, сформированного между наружной частью корпуса и внутренней частью оболочки. В случае, когда заливочный материал вводится в корпус, граница может предотвратить протекание заливочного материала в кольцевое пространство, которое могло бы возникнуть в противном случае. Это помогает снизить риск взаимодействия заливочного материала с другими частями цоколя, а также снижает количество заливочного материала, требуемого для заполнения корпуса.
В соответствии с одним воплощением, внутренний участок изолятора оборудован первой поверхностью, простирающейся в указанном осевом направлении к концевому участку корпуса, и концевой участок корпуса оборудован второй поверхностью, простирающейся в указанном осевом направлении к внутреннему участку изолятора, при этом первая поверхность и вторая поверхность выполнены так, чтобы простираться вдоль друг друга и контактировать друг с другом. Первая и вторая поверхности могут, таким образом, взаимодействовать для предотвращения вращения корпуса относительно изолятора вокруг осевого направления. Сопротивление вращению соединения между корпусом и изолятором может, таким образом, быть с преимуществом усилено.
В соответствии с одним воплощением, изолятор содержит элемент перегородки, расположенный на внутреннем участке изолятора и простирающийся в указанном осевом направлении к концевому участку корпуса. В случае, когда заливочный материал вводится в корпус, элемент перегородки может, таким образом, предотвратить протекание заливочного материала через элемент перегородки. В воплощениях, включающих вышеуказанный соединительный элемент, соединительный элемент может формировать часть крайнего участка элемента перегородки изолятора, и быть приварен к участку зацепления на корпусе. Таким образом, элемент перегородки может выполнять двойную функцию в обеспечении соединения с корпусом, устойчивого к кручению, и в то же время в обеспечении барьера против протечек заливки. Альтернативно, корпус может включать в себя элемент перегородки, расположенный на концевом участке корпуса и простирающийся в указанном осевом направлении к внутреннему участку изолятора.
В соответствии с одним воплощением, изолятор содержит элемент перегородки, расположенный на внутреннем участке изолятора и простирающийся в указанном осевом направлении к концевому участку корпуса, при этом корпус содержит элемент перегородки, расположенный на концевом участке корпуса и простирающийся в указанном осевом направлении к внутреннему участку изолятора, и боковая поверхность элемента перегородки изолятора простирается вдоль боковой поверхности элемента перегородки корпуса и контактирует с ней. Данное воплощение позволяет с преимуществом усилить сопротивление кручению соединения между корпусом и изолятором, а также предотвратить протечку заливочного материала из корпуса, как описано выше.
В соответствии с одним воплощением, оболочка включает в себя электропроводящий материал, например, металл. Оболочка может быть оборудована внешней резьбой. Цоколь может, таким образом, быть использован в винтовом соединении Эдисона.
В некоторых воплощениях, корпус может содержать проводной канал, предназначенный для вмещения соединительного провода, простирающегося от внутреннего пространства корпуса к кольцевому пространству, сформированному между наружной частью корпуса и внутренним пространством оболочки. Схема, расположенная в корпусе, может быть гальванически соединенной с проводящим участком оболочки удобным образом.
В соответствии с одним воплощением, корпус содержит соединительный участок, расположенный на концевом участке корпуса и содержащий первый канал, выровненный по оси с по меньшей мере одним каналом в изоляторе, предназначенным для приема электропроводящей контактной шпильки, при этом соединительный участок предназначен для приема концевого участка контактной шпильки и соединительного провода, простирающегося из внутреннего пространства корпуса. Схема в корпусе может, таким образом, быть гальванически соединена с контактной шпилькой удобным образом путем расположения соединительного провода в первом канале соединительного участка, и после этого помещения в него контактной шпильки. Соединительный участок может дополнительно содержать второй канал, простирающийся через стенку соединительного участка и ведущий в канал, при этом второй канал предназначен для приема соединительного провода. Соединительный провод может, таким образом, предназначаться для прохождения через второй канал и в первый канал. Второй канал может, таким образом, служить в качестве удерживающего участка для соединительного провода до и во время помещения контактной шпильки в первый канал.
В соответствии со вторым объектом, обеспечивается электрическая лампа, содержащая цоколь, в соответствии с первым объектом или любым из вышеописанных его воплощений, и осветительный модуль, расположенный на цоколе и включающий в себя по меньшей мере один источник света.
В соответствии с третьим объектом, обеспечивается способ, содержащий: обеспечение трубчатой оболочки, простирающейся вдоль осевого направления между первым и вторым концевыми участками оболочки, и изолятора, соединенного с первым участком оболочки, так, чтобы вращение изолятора относительно оболочки в осевом направлении предотвращалось, при этом изолятор имеет внутренний участок, обращенный к внутреннему пространству оболочки, и наружный участок, обращенный в сторону от указанного внутреннего пространства, и по меньшей мере один канал для приема электропроводящей контактной шпильки, при этом канал простирается от наружного участка, через изолятор и ведет в указанное внутреннее пространство. Способ дополнительно содержит соединение корпуса для вмещения электрической схемы для приведения в действие электрической лампы с внутренним участком изолятора, так, чтобы вращение корпуса относительно изолятора вокруг осевого направления предотвращалось, при этом вращение корпуса относительно оболочки также предотвращается.
Детали и преимущества, описанные со ссылкой на первый объект и его воплощения, относятся, соответственно, ко второму и третьему объектам концепции настоящего изобретения. В целях краткости, их описание не будет повторяться.
Следует отметить, что изобретение относится ко всем возможным комбинациям признаков, указанных в формуле изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и прочие объекты настоящего изобретения будут описаны ниже более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено воплощение (воплощения) изобретения, где подобные ссылочные позиции обозначают подобные элементы на всем протяжении, если специально не указано иное.
Фиг. 1 изображает вид в перспективе цоколя в разобранном состоянии в соответствии с одним воплощением изобретения.
Фиг. 2 изображает вид в перспективе цоколя в собранном состоянии.
Фиг. 3 изображает вид в разрезе оболочки и изолятора в соответствии с одним воплощением изобретения.
Фиг. 4 изображает вид в перспективе оболочки и изолятора, показанных на Фиг. 3.
Фиг. 5 изображает вид в перспективе корпуса в соответствии с одним воплощением изобретения.
Фиг. 6 изображает вид в разрезе оболочки, изолятора и корпуса в соответствии с одним воплощением изобретения.
Фиг. 7 изображает вид в разрезе оболочки и изолятора в соответствии с одним воплощением изолятора.
Фиг. 8 изображает вид в перспективе оболочки и изолятора, показанных на Фиг. 7.
Фиг. 9 изображает вид в разрезе оболочки, изолятора и корпуса в соответствии с одним воплощением изобретения.
Фиг. 10 изображает вид в перспективе, показывающий концевой участок корпуса в соответствии с одним воплощением изобретения.
Фиг. 11 изображает вид в разрезе корпуса, показанного на Фиг. 10.
Фиг. 12 изображает вид в разрезе оболочки, изолятора и корпуса в соответствии с одним воплощением изобретения.
Фиг. 13 изображает вид в перспективе цоколя в соответствии с еще одним воплощением.
Фиг. 14-15 изображают виды в разрезе цоколя, показанного на Фиг. 13.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение будет описано ниже более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны предпочтительные в настоящее время воплощения изобретения. Тем не менее, данное изобретение может быть воплощено во множестве различных форм и не должно рассматриваться как ограниченное воплощениями, изложенными здесь; наоборот, эти воплощения приведены в целях ясности и полноты и полностью передают сущность изобретения специалистам в данной области техники.
Фиг. 1 и 2 изображают цоколь 1 для электрической лампы в соответствии с одним воплощением. Фиг. 1 изображает цоколь 1 в разобранном состоянии. Фиг. 2 изображает цоколь 1 в собранном состоянии. Цоколь 1 содержит электропроводящую трубчатую оболочку 2. Оболочка 2 оборудована наружной резьбой. Наружная резьба позволяет ввинчивать цоколь 1 в патрон типа Эдисона. Оболочка 2 простирается между первым концевым участком 2а и вторым концевым участком 2b. Это направление протяженности может называться осевым направлением оболочки 2 и аналогично осевым направлением цоколя 1. Оболочка 2 формирует первый контакт или боковой контакт цоколя 1.
Цоколь 1 содержит электроизоляционный корпус 3. Корпус 3 может содержать полимерный материал, например, конструкционный пластик, термопластичный конструкционный пластик, полибутилентерефталат (РВТ) или поликарбонат (РС), или стекло. Корпус 3 простирается вдоль осевого направления между первым концевым участком 3а и вторым концевым участком 3b. Корпус 3 предназначен для помещения в оболочку 2 с открытого конца оболочки 2 на ее втором концевом участке 2b. Когда оболочка 2 и корпус 3 собраны, по меньшей мере, участок корпуса 3 простирается в цилиндрическое внутреннее пространство, окруженное оболочкой 2. Первый концевой участок 3а простирается во внутреннее пространство, окруженное оболочкой 2. Второй концевой участок 3b простирается наружу из внутреннего пространства, окруженного оболочкой 2. Таким образом, в показанном воплощении, лишь участок корпуса 3 помещается внутрь оболочки 2. Тем не менее, в альтернативных воплощениях весь корпус 3 может помещаться внутрь оболочки 2. Корпус 3 предназначен для приема и размещения электрической схемы 11 для приведения в действие электрической лампы, например, в форме печатной схемной платы. Источник света электрической лампы может содержать один или несколько светоизлучающих диодов (LED), при этом электрическая схема 11 может содержать светодиодный драйвер для приведения в действие светодиода (диодов).
Цоколь 1 содержит электроизолирующий концевой элемент, здесь далее называемый изолятором 4. Изолятор 4 может содержать полимерный материал, такой как конструкционный пластик, термопластичный конструкционный пластик, полибутилентерефталат (РВТ) или поликарбонат (РС), или стекло. Изолятор 4 может предпочтительно быть выполнен путем формования. Изолятор 4 соединен с первым концевым участком 2а оболочки 2, так что вращение изолятора 4 относительно оболочки 2 вокруг осевого направления предотвращается. Корпус 3, в свою очередь, соединен с изолятором 4, так что вращение корпуса 3 относительно изолятора 4 вокруг осевого направления предотвращается. Следовательно, вращение корпуса 3 относительно оболочки 2 может быть предотвращено. Это будет описано более подробно ниже.
Как показано на Фиг. 1 и 2, второй концевой участок 3b может быть оборудован приспособлениями для соединения корпуса 3 с дополнительными компонентами, такими как осветительный модуль, включающий в себя один или несколько источников света. Таким образом, может быть оборудована электрическая лампа, содержащая цоколь 1 и осветительный модуль, включающий в себя один или несколько источников света. В виде примера, ссылочная позиция 10 на Фиг. 1 и 2 схематично указывает на осветительный модуль, содержащий один или несколько светодиодов, установленных на ребристый охлаждающий элемент. Светодиоды могут быть защищены прозрачной крышкой. Осветительный модуль 10 может быть соединен со вторым концевым участком 3b так, чтобы вращение осветительного модуля 10 относительно корпуса 3 вокруг осевого направления могло быть предотвращено. Как показано, осветительный модуль 10 может быть присоединен к корпусу 3 с помощью защелкивающегося соединения. Альтернативно, осветительный модуль 10 может быть приклеен к корпусу 3. Осветительный модуль 10 может служить в качестве захватываемой части лампы, позволяющей пользователю удерживать лампу и помещать цоколь 1 в патрон путем вращения захватываемой части. Альтернативно или дополнительно, корпус 3 может представлять собой участок, простирающийся наружу из оболочки и формирующий захватываемую часть.
Фиг. 3 изображает разрез по оси оболочки 2 и изолятора 4. Фиг. 4 изображает вид в перспективе оболочки 2 и изолятора 4 при виде со второго концевого участка 2b оболочки 2. Изолятор 4 содержит осевой наружный участок 4а. Наружный участок 4а обращен по оси в сторону от внутреннего пространства оболочки 2. Наружный участок 4а, таким образом, обеспечивает наружную поверхность цоколя 1. Изолятор 4 содержит осевой внутренний участок 4b. Внутренний участок 4b обращен по оси к внутреннему пространству оболочки 2. Внутренний участок 4b, таким образом, обеспечивает внутреннюю поверхность внутри оболочки 2.
Изолятор 4 содержит сквозное отверстие, простирающееся по оси от наружного участка 4а до внутреннего участка 4b и ведущее во внутреннее пространство оболочки 2. Сквозное отверстие предназначено для приема контактной шпильки 5. Контактная шпилька 5 простирается в сквозное отверстие изолятора 4. Контактная шпилька 5 формирует второй контакт или концевой контакт цоколя 1. Контактная шпилька 5 может быть гальванически соединена со схемой 11 с помощью соединительного провода, как будет описано ниже более подробно.
Изолятор 4 содержит соединительный участок 4с. Соединительный участок 4с с натягом или путем защелкивания помещен между двумя боковыми выступами 2аа и 2ab, выполненными на первом концевом участке 2а оболочки 2. Альтернативно, изолятор 4 может быть выполнен путем литья под давлением в положении между выступами 2аа и 2ab. Выступ 2аа простирается в окружной паз изолятора 3. Выступ 2ab упирается на соединительный участок 4с вдоль кольцевой поверхности изолятора 4, обращенной к внутреннему пространству оболочки 2, т.е. кольцевой поверхности внутреннего участка 4b. Посадка с натягом соединительного участка 4с между соответствующими выступами 2аа, 2ab предотвращает вращение изолятора 4 относительно оболочки 2 вокруг осевого направления. Таким образом, вращение изолятора 4 вокруг осевого направления может быть передано на оболочку 2 через соединительный участок 4с. Дополнительно или альтернативно, изолятор 4 (или его соединительный участок 4с) может быть приколот и/или приклеен к концевому участку 2а оболочки 2. Дополнительно или альтернативно, оболочка 2 может быть оборудована зубчатым захватывающим участком, включающим в себя один или несколько зубьев, простирающихся радиально внутрь от крайнего участка отверстия в оболочке 2 на первом участке 2а (например, один или несколько зубьев могут простираться от кромки, формирующей выступ 2аа). Один или несколько зубьев могут быть распределены по окружности вдоль крайнего участка. Зубчатый захватывающий участок может зацепляться с изолятором 4 и, таким образом, предотвращать вращение изолятора 4 вокруг осевого направления относительно оболочки 2. При желании изолятор 4 может быть оборудован одним или несколькими уступами, предназначенными для приема соответствующего зуба. Один или несколько уступов могут быть распределены по окружности вокруг изолятора 4.
Изолятор 4 содержит два упругих соединительных элемента 6. Соединительные элементы 6 могут быть выполнены заодно с изолятором 4 как единый элемент, или выполнены отдельно и установлены на изолятор 4 с помощью сварки, приклеивания и тому подобное. Каждый из соединительных элементов 6 простирается от внутреннего участка 4b изолятора 4 вдоль осевого направления ко второму концевому участку 2b оболочки 2. На свободном конце каждый соединительный элемент 6 содержит боковой выступ, оборудованный зацепляющей поверхностью 6а. В альтернативном воплощении, зацепляющая поверхность 6а может вместо этого быть обеспечена посредством бокового углубления в каждом соединительном элементе 6. Зацепляющая поверхность 6а обращена в направлении внутреннего участка 4b изолятора 4. Зацепляющая поверхность 6а может сообщаться с соответствующим участком зацепления корпуса 3, как будет описано ниже более подробно.
Фиг. 5 изображает вид в перспективе первого концевого участка 3а корпуса 3. Первый концевой участок 3 оборудован отверстием, которое, в собранном состоянии, обращено к внутреннему участку 4b изолятора 4. Край отверстия обеспечивает участок зацепления 3с для соединительных элементов 6.
Фиг. 6 изображает осевое сечение оболочки 2, корпуса 3 и изолятора 4 в собранном состоянии. Изолятор 4 и корпус 3 соединены друг с другом в защелкивающейся конфигурации. Соединительные элементы 6 и участок зацепления 3с расположены так, чтобы взаимодействовать для того, чтобы осевое разделение изолятора 4 и корпуса 3 предотвращалось. Каждый соединительный элемент 6 простирается через отверстие в корпусе 3 и за край отверстия, так что соответствующая зацепляющая поверхность 6а зацепляется с участком зацепления 3с корпуса 3.
Вновь со ссылкой на Фиг. 3-6, изолятор 4 содержит элемент перегородки 7, расположенный на внутреннем участке 4b изолятора 4 и простирающийся в осевом направлении ко второму концевому участку 2b оболочки 2. Корпус 3 содержит соответствующий элемент перегородки 8, расположенный на первом концевом участке 3а корпуса 3 и простирающийся в осевом направлении к первому концевому участку 2а оболочки 2. Элементы перегородок 7, 8 могут быть выполнены заодно с изолятором 4 и корпусом 3 как единый элемент, соответственно, или сформированы отдельно и установлены на них с помощью сварки, приклеивания и тому подобное. Как можно видеть на Фиг. 5, первый концевой участок 3а корпуса 3 может быть оборудован проводным каналом 9, простирающимся сквозь элемент 8 перегородки для обеспечения возможности прохождения соединительного провода из внутреннего пространства корпуса 3 в кольцевое пространство, сформированное между корпусом 3 и внутренней поверхностью оболочки 2.
В собранном состоянии, показанном на Фиг. 6, элемент перегородки 8 расположен радиально снаружи от элемента перегородки 7. Радиально наружная боковая поверхность элемента 7 перегородки зацепляется с радиально внутренней боковой поверхностью элемента 8 перегородки. В альтернативных воплощениях элемент 7 перегородки может вместо этого быть расположен радиально снаружи от элемента перегородки 8. В соответствии с этими альтернативными воплощениями, радиально наружная боковая поверхность элемента перегородки 8 зацепляется с радиально внутренней боковой поверхностью элемента перегородки 7.
Элемент перегородки 7 может простираться на все расстояние от внутреннего участка 4b изолятора 4 к первому концевому участку 3а корпуса 3. Элемент перегородки 7 может, таким образом, зацепляться или опираться на первый концевой участок 3а корпуса 3. Альтернативно, элемент перегородки 7 может простираться лишь на часть расстояния от внутреннего участка 4b изолятора 4 к первому концевому участку 3а корпуса 3. Подобным образом, элемент перегородки 8 может простираться на все расстояние от первого концевого участка 3а корпуса 3 к внутреннему участку 4b изолятора 4. Элемент перегородки 8 может, таким образом, зацепляться или опираться на внутренний участок 4b изолятора 4. Альтернативно, элемент перегородки 8 может простираться лишь на часть расстояния от первого концевого участка 3а корпуса 3 до внутреннего участка 4b изолятора 4. В любом случае, элемент перегородки 7 и элемент перегородки 8 могут присутствовать в осевом направлении так, чтобы перекрываться вдоль осевого направления.
Элементы перегородок 7 и 8 могут обеспечивать преимущество двойной складки: во-первых, элементы перегородки 7 и 8 обеспечивает границу между изолятором 4 и корпусом 3, которая отделяет внутреннее пространство корпуса 3 от кольцевого пространства, выполненного между наружной частью корпуса 3 и внутренней поверхностью оболочки 2. В случае, когда заливочный материал вводится в корпус 3, граница может предотвратить протечку заливочного материала из корпуса 3 в указанное кольцевое пространство через отверстие в первом концевом участке 3а корпуса 3. Во-вторых, элементы перегородок 7 и 8 способствуют сопротивлению кручению соединения между корпусом 3 и изолятором 4, как станет понятнее ниже.
При использовании электрической лампы, содержащей цоколь 1 в соответствии с любым из описанных выше воплощений, цоколь 1 лампы может быть помещен в патрон. Ввод цоколя 1 может включать в себя вращение лампы вокруг осевого направления, например, когда пользователь прикладывает крутящий момент в осевом направлении к участку лампы, до которого можно дотронуться, такому как указанная выше захватываемая часть. Патрон может содержать резьбу, соответствующую резьбе на оболочке 2. Наружные размеры оболочки 2 и соответствующие внутренние размеры патрона могут, в виде примера, соответствовать винтовому соединению Эдисона типа Е14 или Е27. Вращение, получаемое в результате приложения крутящего момента, может быть передано на корпус 3. От корпуса 3 вращение может быть передано на изолятор 4 с помощью элемента перегородки 8 и элемента перегородки 7. Вращение изолятора 4 может передаваться на оболочку 2, таким образом, оболочка 2 и, следовательно, цоколь 1 могут быть ввинчены в патрон. Аналогичная передача крутящего момента и вращения может возникнуть в ходе выкручивания цоколя 1 из патрона. Следовательно, корпус 3 соединен с изолятором 4 так, чтобы вращение корпуса 3 относительно изолятора 4 вокруг осевого направления предотвращалось, и изолятор 4 соединяется с оболочкой 2 так, чтобы вращение изолятора 4 относительно оболочки 2 в осевом направлении предотвращалось, когда предотвращается вращение корпуса 3 относительно оболочки 2.
В ходе вращения, часть крутящего момента, приложенного к корпусу 3, может быть передана к изолятору 4 с помощью соединительных элементов 6. Фактически, в некоторых воплощениях, способности соединительных элементов 6 передавать крутящий момент достаточно, при этом элементы перегородок 7, 8 могут быть исключены. В таких воплощениях вращение корпуса 3 относительно изолятора 4 может быть предотвращено лишь с помощью соединительных элементов 6. В воплощениях, включающих в себя элементы перегородок 7, 8, степень передачи крутящего момента через соединительные элементы 6 и элементы перегородок 7, 8 может быть изменена, например, путем изменения жесткости соединительных элементов 6 и элементов перегородок 7, 8 соответственно, размера контактной поверхности между соединительными элементами 6 и корпусом 3, и размера контактной поверхности между элементами перегородок 7, 8. В воплощении, показанном на Фиг. 6, контактная поверхность между элементами перегородок 7 и 8 больше, чем контактная поверхность между соединительными элементами 6 и корпусом 3. Элементы перегородок 7, 8 могут, таким образом, передавать большую часть крутящего момента от корпуса 3 на изолятор 5, чем соединительные элементы 6.
В показанном воплощении соединительный элемент 6 оборудован на изоляторе 4, и участок зацепления 3 оборудован на корпусе 3. В альтернативных воплощениях, соединительный элемент 6 может вместо этого быть оборудован на первом концевом участке 3а корпуса 3, и участок зацепления 3с может быть оборудован на изоляторе 4. Более того, в показанном воплощении элемент перегородки 7 окружает соединительные элементы 6 полностью в окружном направлении. В альтернативных воплощениях, элемент перегородки 7 может окружать соединительные элементы 6 лишь частично в окружном направлении.
Цоколь 1 может быть эффективно и удобно собран путем выравнивания корпуса 3 и изолятора 4 и приведения корпуса 3 и изолятора 4 в контакт друг с другом так, чтобы (когда это возможно) элемент перегородки 7 окружался элементом перегородки 8 (или в некоторых воплощениях – наоборот), и так, чтобы соединительные элементы 6 защелкивались в участок зацепления 3с. Изолятор 4 может быть соединен с оболочкой 2 на предшествующем этапе, при этом цоколь 1 может быть собран путем введения корпуса 3 в оболочку 2 с ее второго концевого участка 2b и приведения корпуса 3 в контакт с изолятором 4.
Фиг. 7 и 8 изображают изолятор 4' в соответствии с альтернативным воплощением. Изолятор 4' подобен изолятору 4, однако, отличается тем, что он содержит соединительный элемент 6', расположенный на концевой поверхности элемента перегородки 7'. Соединительный элемент 6' простирается в осевом направлении в сторону от изолятора 4'. Соединительный элемент 6' имеет толщину (в радиальном направлении), уменьшающуюся вдоль осевого направления для формирования клина. Соединительный элемент 6' может быть выполнен как одно целое с элементом перегородки 7', при этом элемент перегородки 7' может представлять собой зауженный ориентированный в осевом направлении концевой участок, формирующий соединительный элемент 6'. Соединительный элемент 6' может простираться вдоль всей концевой поверхности элемента перегородки 7'. В других воплощениях, соединительный элемент 6' может простираться лишь вдоль одного или нескольких отдельных участков концевой поверхности элемента перегородки 7'.
Фиг. 9 изображает оболочку 2, корпус 3 и изолятор 4 в собранном состоянии. Соединительный элемент 6’ прикреплен или приклеен к первому концевому участку 3а корпуса 3 с помощью сварки, например, ультразвуковой сварки. Ультразвуковая вибрация может быть, например, применена к изолятору 4'. Соединительный элемент 6' может сфокусировать энергию вибрации на узкой контактной поверхности между соединительным элементом 6' и корпусом 3, таким образом, образуя сварное соединение. Контактная поверхность первого концевого участка 3а корпуса 3, таким образом, формирует участок зацепления для соединительного элемента 6'. Путем сварки соединительного элемента 6' с корпусом 3, осевое разделение изолятора 4 и корпуса 3 предотвращается. Более того, по аналогии с вышеприведенным описанием, крутящий момент или вращение, прилагаемое к корпусу 3, может быть передано на изолятор 4 с помощью элементов перегородок 7' и 8. Также по аналогии с вышесказанным, часть крутящего момента, прилагаемого к корпусу 3, может быть передана на изолятор 3 с помощью соединительных элементов 6'. С помощью приваривания соединительного элемента 6' к корпусу 3 можно сформировать простирающееся по окружности сварное соединение между соединительным элементом 6’ и корпусом 3, способное передавать существенное количество (т.е. существенное в контексте обычного применения электрических ламп) крутящего момента между корпусом 3 и изолятором 4'. Таким образом, в некоторых применениях способность соединительного элемента 6' передавать крутящей момент может быть достаточной, при этом элемент перегородки 8 корпуса 3 может быть пропущен. В таких воплощениях, вращение корпуса 3 относительно изолятора 4' может быть предотвращено с помощью лишь соединительного элемента 6'. Изолятор 4' может также быть соединен с корпусом 3 с помощью других типов сварки, например, фрикционной сварки, вибрационной сварки или зеркальной сварки.
В показанном воплощении, соединительный элемент 6' оборудован элементом 7' перегородки. В альтернативных воплощениях соединительный элемент 6' может, вместо этого, быть оборудован на элементе перегородки 8, при этом соответствующий участок зацепления может быть оборудован на внутреннем участке 4b' изолятора 4'.
Фиг. 10 изображает дополнительную разработку корпуса 3' в виде в перспективе. Фиг. 11 изображает вид в разрезе корпуса 3'. Фиг. 12 изображает вид в разрезе цоколя, содержащего корпус 3', при этом корпус соединен с изолятором 4'. Корпус 3' подобен корпусу 3, однако отличается тем, что он содержит соединительный участок 12, расположенный на его первом концевом участке 3a'. Соединительный участок 12 расположен по центру на концевом участке 3а'. Соединительный участок 12 содержит простирающийся в осевом направлении канал 12а. Канал 12а ограничен по окружности стенкой 12b соединительного участка 12. Соединительный участок 12 дополнительно содержит боковой канал 12с, простирающийся сквозь стенку 12b и ведущий в канал 12а. Осевой канал 12а предназначен для приема концевого участка 5а контактной шпильки 5. Со ссылкой на Фиг. 12, цоколь дополнительно содержит соединительный провод 14. Боковой канал 12c предназначен для приема соединительного провода 14. Соединительный провод 14 предназначен для прохождения от электрической схемы 11 внутри корпуса 3', через отверстие 15 в концевом участке 3а' корпуса 3' к контактной шпильке 5. Первый концевой участок соединительного провода 14 гальванически соединен со схемой 11. Второй концевой участок соединительного провода 14, противоположный первому концевому участку, гальванически соединен с контактной шпилькой 5. Канал 12с может иметь такой размер поперечного сечения, чтобы он был меньше размера поперечного сечения соединительного провода 14, при этом участок соединительного провода 14, помещенный в канал 12с, может быть запрессован в него или помещен с натягом. Это может облегчить обращение с корпусом 3' и соединительным проводом 4 в ходе сборки. Соединительный провод 14 может, таким образом, простираться из внутреннего пространства корпуса 3' в канал 12с, при этом свободный конец соединительного провода 14 может простираться в канал 12а. Поскольку свободный конец 5а соединительной шпильки 5 помещен в канал 12а, свободный конец соединительного провода 14 может быть зажат между концевым участком 5а и стенкой 12 и запрессован между ними. Соединительный провод 14 может, таким образом, быть приведен в гальванический контакт с концевым участком 5а контактной шпильки 5 в фиксированном положении без пайки.
Цоколь может дополнительно содержать второй соединительный провод 16. Корпус 3' может дополнительно включать в себя канал 9', подобный каналу 9, для вмещения второго соединительного провода 16. Соединительный провод 16 может быть предназначен для прохождения от электрической схемы 11 внутри корпуса 3', через канал 9' и во внутреннее пространство оболочки 2. Первый концевой участок соединительного провода 16 может быть гальванически соединен со схемой 11. Второй концевой участок соединительного провода 16, противоположный первому концевому участку, может быть гальванически соединен с внутренней поверхностью оболочки 2. Относительные радиальные размеры оболочки 2 и корпуса 3' могут быть такими, чтобы радиальная толщина кольцевого пространства была меньше толщины соединительного провода 16, при этом соединительный провод 16 может быть зажат между оболочкой 2 и корпусом 3' и запрессован между ними. Соединительный провод 16 может, таким образом, быть приведен в гальванический контакт с оболочкой 2 в фиксированном положении без пайки. По аналогии с вышесказанным, граница между корпусом 3' и изолятором 4' предотвращает утечку заливочного материала в пространство между корпусом 3' и оболочкой 2. Таким образом, риск смешивания заливочного материала, который может демонстрировать термическое расширение в ходе использования лампы, с контактом между соединительным проводом 16 и оболочкой 2 может быть снижен. Таким образом может быть обеспечено надежное соединение между соединительным проводом 16 и оболочкой 2, без пайки, даже когда используется заливочный материал.
Конструкция цоколя, показанная на Фиг. 12, позволяет соединить корпус 3' с изолятором 4 и соединить соединительные провода 14 и 16 с контактной шпилькой 5 и оболочкой 2, соответственно, на одном сборочном этапе. Соединительный провод 14 может простираться от схемы 11 и через канал 12с. Соединительный провод 16 может простираться от схемы 11 и через канал 9'. Корпус 3' и изолятор 4, включая контактную шпильку 5, могут быть выровнены по оси и приведены в контакт так, чтобы концевой участок 5а контактной шпильки 5 вводился в канал 12а, и соединительный провод 16 зажимался между оболочкой 2 и корпусом 3'. Изолятор 4 может быть соединен с корпусом 3' с помощью сварки или альтернативно с помощью защелкивающегося соединения, как описано выше.
Вышеописанное расположение соединительного провода 16 применимо также в воплощениях, не включающих в себя соединительный участок 10. Например, соединительный провод может быть расположен таким же образом в цоколе, показанном на Фиг. 6 и 9. В воплощениях, не включающих в себя соединительный участок 10, соединительный провод, соответствующий соединительному проводу 14, может вместо этого быть присоединен к контактной шпильке 5 путем пайки.
Фиг. 13 изображает цоколь 21 альтернативного воплощения. Цоколь 21 подобен цоколю 1, однако отличается тем, что содержит оболочку 22, предназначенную для помещения в патрон штыкового типа, например, патрон В22, патрон ВА15, патрон В15 и тому подобное. В отличие от оболочки 2, оболочка 22 не имеет какой-либо резьбы. Вместо этого, оболочка 22 включает в себя первую и вторую шпильки 22а, 22b, расположенные на радиально противоположных сторонах оболочки 22, и каждая из которых простирается радиально наружу от оболочки 22. Оболочка 22 может, таким образом, быть помещена в соответствующий патрон штыкового типа, включающий в себя L-образные пазы, в которые могут быть помещены соответствующие шпильки 22а, 22b и зафиксированы с помощью вращательного движения.
Фиг. 14 и 15 изображают виды в разрезе цоколя 21 вдоль двух взаимно перпендикулярных осевых сечений цоколя 21. Изолятор 24, соответствующий изолятору 4', содержит элемент перегородки 27, соответствующий элементу перегородки 7'. Корпус 23, соответствующий корпусу 3 или 3', содержит элемент перегородки 28, соответствующий элементу перегородки 8. Корпус 23 соединен с изолятором 24 с помощью соединительного элемента 26, соответствующего соединительному элементу 6'. Соединительный элемент 26, таким образом, приварен к корпусу 23. Цоколь 21 штыкового типа, тем не менее, не ограничен сварным соединением между изолятором 24 и корпусом 23, также возможен цоколь штыкового типа, в котором корпус 23 может быть соединен с изолятором 24 с помощью защелкивающейся конфигурации, как на Фиг. 6.
Как показано на Фиг. 13-15, изолятор 24 содержит первый и второй каналы для приема соответствующей контактной шпильки 25а и 25b, формирующей два концевых контакта цоколя 21. Корпус 23 может быть оборудован парой соединительных участков 29а, 29b, предназначенных для приема соответствующего концевого участка контактных шпилек 25а и 25b. Контактные шпильки 25а и 25b могут быть помещены в соответствующие соединительные участки 29а, 29b с помощью посадки с натягом. Контактные шпильки 25а и 25b могут быть гальванически соединены с соответствующим соединительным проводом способом, подобным описанному выше. В ходе помещения или удаления цоколя из патрона, часть крутящего момента, прилагаемого к корпусу 23, может передаваться на изолятор 24 через соединительные участки 29а, 29b и контактные шпильки 25а и 25b. Фактически, в некоторых воплощениях, способность соединительных участков 29а, 29b и контактных шпилек 25а и 25b передавать крутящий момент может быть достаточной, при этом элементы перегородок 27, 28 могут быть пропущены. Например, предусмотрен цоколь, содержащий соединительный элемент, первую и вторую контактные шпильки (подобные контактным шпилькам 25а и 25b) и корпус, содержащий первый и второй соединительные участки (подобные соединительным участкам 29а, 29b), в котором соединительный элемент (например, в форме защелкивающегося соединения) предназначен для соединения изолятора и корпуса друг с другом так, чтобы разделение между изолятором и корпусом предотвращалось по меньшей мере в осевом направлении, и контактные шпильки и соединительные участки предназначены для предотвращения вращения корпуса относительно изолятора в осевом направлении.
Специалисту в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение никак не ограничено предпочтительными воплощениями, описанными выше. Наоборот, многочисленные модификации и варианты допустимы в пределах прилагаемой формулы изобретения. Например, корпусы 3, 3', 23 могут иметь форму, отличающуюся от цилиндрической, корпус может иметь треугольное, прямоугольное поперечное сечение, или, общими словами, многоугольное поперечное сечение.
Более того, в проиллюстрированных воплощениях, элементы перегородок 7, 8, 27, 28 имеют по существу прямоугольное поперечное сечение. В альтернативных воплощениях элементы перегородок могут вместо этого иметь треугольную или в целом многоугольную форму. В некоторых воплощениях изолятор и корпус могут быть оборудованы по существу круглым или кольцевым элементом перегородки. Кольцевые элементы перегородки могут упростить сборку цоколя, поскольку относительное вращение корпуса и изолятора вокруг осевого направления не должно приниматься в расчет для соединения элементов друг с другом. Кольцевые элементы перегородок могут, например, быть использованы в применениях, когда способность соединительных элементов 6, 6' или контактных шпилек 25а, 25b передавать крутящий момент считается достаточной. В некоторых воплощениях радиально внутренняя поверхность наружного кольцевого элемента перегородки (корпуса или изолятора) может быть оборудована одним или несколькими простирающимися по оси ребрами, и радиально наружная поверхность внутреннего кольцевого элемента перегородки (корпуса или изолятора) может быть оборудована одним или несколькими простирающимися по оси ребрами, при этом одно или несколько ребер наружного и внутреннего элементов перегородок предназначены для зацепления друг с другом так, чтобы относительное вращение наружного элемента перегородки и внутреннего элемента перегородки вокруг осевого направления предотвращалось. Таким образом, кольцевые элементы перегородок могут быть предназначены для передачи крутящего момента между корпусом и изолятором.
Более того, несмотря на то, что воплощения были описаны со ссылкой на светодиодные источники света, настоящее изобретение, как определено в формуле изобретения, может быть использовано с другими типами источников света. Например, электрическая лампа, содержащая один или несколько галогенных источников света, в которой электрическая схема в корпусе может содержать схему для приведения в действие галогенного источника (источников) света; или электрическая лампа, содержащая флуоресцентный источник света, в которой электрическая схема может содержать схему для запуска и приведения в действие флуоресцентного источника света.
Дополнительно, варианты описанных воплощений могут быть понятны для специалистов в данной области техники, и заявленное изобретение может быть воплощено на практике специалистами в данной области техники посредством изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает прочих элементов и этапов, и употребление элементов и этапов в единственном числе не исключает их множества. Тот факт, что определенные меры перечислены во множестве различных независимых пунктов, не указывает на то, что комбинация этих мер не может быть использована с преимуществом.