照明单元 【技术领域】
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的照明单元。
背景技术
例如在德国实用新型DE 299 05 836中公开了这样一种照明单元。这个文献描述了一个照明单元，它由一个反射体、一个设置在反射体里面的白炽灯和一个由两个半体构成的反射体颈状接头所组成，颈状接头包围灯管的密封端部并在锥形结构的反射体颈部通过夹紧配合固定。灯管的密封端部具有两个短臂，它们分别嵌进一个槽里面，槽安置在反射体颈状接头的各半体上。
【发明内容】
因此本发明要解决的技术问题是，提供一种具有一个电灯泡和一个包容体的照明单元，它具有改进的固定机构用于固定包容体和灯泡。尤其是要这样设计固定机构，使照明单元无需自己的灯头或适配器，而是可以自由接触灯泡灯头并且可以使照明单元安装在一个由灯头所确定的灯座里面。
按照本发明这个技术问题通过权利要求1的特征得以解决。本发明的特别有利的设计方案在从属权利要求中描述。
按照本发明的照明单元具有一个电灯泡，它具有一个设计为灯头的密封端部和一个至少局部地包围灯管的包容体并这样固定在灯管上，使灯头穿过一个通孔从包容体中突出来。通过这些措施使灯头可以自由地接触到并可以插进一个相应的灯座里面。由此使按照本发明的照明单元可以代替裸露的灯泡应用在相应地光源上。对于所述包容体最好是一个反射体，例如是一个所谓的冷光镜，它可以透穿红外射线，或者是一个透光的外电罩。
因此，特别有利的是本发明可以应用于大功率-卤素灯，它配有一个灯头，尤其是G9-灯头，具有相对较小的尺寸并可以无需使用变压器地直接在交流电网上工作。为了保证对于按照本发明的配有这种灯泡的照明单元能够与灯座具有良好的电接触并可靠地固定在灯座里面，所述包容体与灯头端部的距离至少为12mm，从灯头端部伸出灯泡的电触点。这些照明单元具有明显小于普通高压反射灯的外形尺寸。此外使用一种玻璃灯头的优点是，它可以直接由灯管材料成形并因此可以通过简单的方法在密封灯管期间适配于包容体的固定机构。
为了保证尽可能简单地将包容体装配到灯管上，最好采用一个卡子作为固定机构。卡子的弹性作用能够将包容体可靠地、纯机械地固定在灯管上。尤其是通过卡子能够以简单的方法在灯管与包容体之间产生一个夹紧配合。所述卡子最好由金属薄板制成，以便能够充分利用金属薄板的材料特性实现卡子的弹性作用。此外由此可以使卡子由简单加工的冲压板件实现。此外所述卡子在照明单元的纵向上具有一个微小的伸长，使得灯头几乎不被上述固定机构遮盖。
所述卡子支承在由灯管材料成形的灯管第一支承面上，所述包容体顶靠在由灯管材料成形的灯管第二支承面上，而卡子顶靠在包容体上，使得通过卡子的弹性作用将包容体顶压在第二支承面上，由此可以特别简单且有效地将包容体固定在灯泡上。由此将包容体夹紧地在灯管上固定在卡子与第二支承面之间，其中卡子支承在第一支承面上，它们作为第二支承面的支座。或者换句话说，所述包容体和卡子以夹紧配合设置在灯管的第一与第二支承面之间，其中夹紧配合通过卡子的弹性作用实现。上述支承面有利地由灯管上的压花构成，它们能够以简单的方法在灯管成形期间加工出来。这些压花在灯管表面上造成凹下，它们适合于作为支承面并且也适合于作为定位连接的定位。卡子的弹性作用以有利的方式通过至少两个弹性结构的连接板实现，它们成形在卡子上并支承在灯管的第一支承面上。
所述卡子通过一个第一定位连接与灯管连接并通过一个第二定位连接与包容体连接，由此同样能够有利地、可选择地将包容体固定在灯泡上。所述第一定位连接最好通过至少两个弹性的第一连接板构成，它们成形在卡子上并支承在由灯管材料成形的灯管支承面上，其中一个连接在灯头上的灯管部位作为卡子的支座，该部位具有比灯头更宽的宽度。通过这种方法使灯管的特殊几何形状有利地被充分利用来将卡子固定在灯管上。所述第二定位连接有利地通过至少两个弹性的第二连接板构成，它们成形在卡子上并穿过包容体上的通孔突出来并反卡在通孔的边缘上。借助于这样实现的定位连接使包容体固定在灯管上，而且是在从灯头向着更宽的、包围灯具的灯管部分的过渡部位上。由此保证，灯头不被包容体以及固定机构遮盖并可以用于插进一个灯座。但是卡子也可以通过粘接固定在包容体上来代替通过第二连接板固定在包容体上。
按照另一优选的实施例所述卡子具有至少两个弹性的第三连接板，它们支承在连接在灯头上的灯管部位上，该部位比灯头更宽。通过第三连接板与上述第一连接板的共同作用使卡子在灯泡纵向上夹紧地固定在灯管上。
作为将包容体固定在灯管上的固定机构也可以选择使用一个例如由陶瓷制成的固定环，它通过粘接固定在包容体上和灯管上。
优选的实施例描述
下面借助于优选的实施例详细描述本发明。附图中：
图1以局部剖视侧视图示出按照本发明的第一实施例的照明单元
图2以局部剖视图示出相对于图1旋转90度的在图1中所示的照明单元
图3以侧视图示出在图1中所示照明单元的灯泡
图4以俯视图示出在图1中所示照明单元的固定卡子
图5以侧视图沿着轴A示出图4中所示的固定卡子
图6以侧视图沿着轴B示出图4中所示的固定卡子
图7以局部剖视侧视图示出按照本发明的第二实施例的照明单元
图8以局部剖视侧视简图示出按照本发明的第三实施例的照明单元的外电罩
图9以俯视简图示出按照本发明的第三实施例的固定卡子
图10以侧视图示出图9中所示的固定卡子
图11以局部剖视侧视图示出按照第三实施例的照明单元
图12以局部剖视侧视图示出按照第三实施例以相对于图11旋转90度位置的照明单元
图13以局部剖视侧视图示出本发明的第四实施例
图14以等轴立体图示出按照本发明的第五实施例的固定卡子
图15以侧视图示出具有在图14中所示固定卡子的照明单元
图16示出在图15中所示照明单元在固定卡子处的横截面视图
在图1至6中所示的按照本发明第一实施例的照明单元由一个高压卤素灯1、一个抛物线形状的反射体2和一个用于将反射体2固定在灯泡1上的固定卡子3所组成，该卤素灯可以无需变压器地在交流电网中工作并具有约40W的电功率消耗。
在图3中示出灯泡1的细节。该灯泡1具有一个气密封闭的由石英玻璃制成的灯管10，它在一个端部上配有一个玻璃灯头11、尤其是一个标准的G9灯头。从该玻璃灯头11突出来灯泡的两个U形电触点5，6，它们分别通过一个插在玻璃灯头11里面的钼薄膜密封7，8与设置在灯管10内部的灯丝9连接。由挤压密封构成的玻璃灯头11在垂直于灯泡1纵向长度的空间方向里比包围灯丝9的灯管10处具有更小的厚度或宽度。在图2的侧视图中示出这一点。所述灯管10在面对灯丝的玻璃灯头11端部上、在相互对置的灯管10较宽侧面上分别具有两个第一凹下12，13，它们用来作为各弹性构成的固定卡子3连接板31，32的支承面。尤其是所述连接板31，32支承在第一支承面12，13的棱边上。此外，所述灯管10在玻璃灯头11向着变宽的、包围灯丝9的灯管处的过渡范围里在相互对置的灯管10侧面上分别具有两个第二凹下14，15，它们用来作为反射体2的支承面。所述第一支承面12，13和第二支承面14，15都位于一个相对较窄的灯管10表面处，它们定位在钼薄膜密封7，8与灯丝9之间，因此一方面不妨碍灯丝9的光辐射而另一方面保证灯座与玻璃灯头11的自由接触。
所述反射体2由玻璃或塑料制成并且其内侧配有光反射且透穿红外光的干涉抑制层21。反射体的光输出孔通过一个透光的且不透穿紫外光的由玻璃或塑料制成的圆片4遮盖。反射体2在顶部具有一个通孔22，其边缘具有矩形形状并且其尺寸与灯泡1玻璃灯头11的尺寸协调一致。通孔22的边缘靠在灯管10的第二支承面14，15上。
反射体2在灯管上的固定通过固定卡子3实现，在图4至6中示出这个固定卡子。所述固定卡子3由一个弹簧钢薄板构成并设计成一个薄片。该固定卡子具有一个十字形的外轮廓并具有一个与玻璃灯头11尺寸相协调的中心通孔30。在该通孔30的矩形边缘上沿着两个相互对置的棱边分别形成两个弹性的连接板31，32。所述固定卡子3在反射体2的顶部靠在反射体的外侧上，其中固定卡子的弹性连接板31，32支承在第一凹下12，13里面或支承在第一支承面12，13的棱边上。
为了将反射体2装配在灯泡1上，将反射体2推到玻璃灯头11上，一直到通孔22的边缘靠在冲压在灯管10表面上的第二支承面14，15上，其中这个凹下的支承面14，15的棱边用来作为反射体2的止挡。接着将固定卡子3推到玻璃灯头11上一直到卡子顶靠在反射体2的外侧上而连接板31，32嵌进冲压在灯管10上的、凹下的灯管10第一支承面12，13里面。在此弹性的连接板31，32通过压配合顶靠在灯管10上而第一支承面12，13的棱边分别构成这些连接板31，32的止挡，连接板插到止挡后面。由此使所述反射体2和固定卡子3通过夹紧配合固定在灯管10上的第一支承面12，13与第二支承面14，15之间。所述连接板31，32倾斜于灯泡1的纵向长度延伸并因此不仅在灯泡1纵向长度为了实现上述夹紧配合而施展其弹簧作用，而且在垂直于灯泡1纵向长度的方向上也相对于玻璃灯头11施展其弹簧作用。
反射体2顶部到玻璃灯头11的伸出电触点5，6端部的距离为12mm。
在图7中示出按照第二实施例的照明单元。这个照明单元与第一实施例的不同只是固定部件3’。反射体2和灯泡1在两个实施例中完全一样并因此在图7中具有相同的标记符号。所述固定部件3’是金属卡子，该卡子包围玻璃灯头11。该卡子3’具有两对弹性的第一连接板31’，32’，它们顶靠在灯管10上的凹下的第一支承面12，13里面并插在其后面。第一连接板副31’或32’的各连接板作用于灯管10相互对置的侧面上，因此使灯管10通过夹紧配合设置在连接板副31’，32’之间。对卡子3’还附加配有两对弹性的第二连接板33’，34’，它们穿过通孔22反卡反射体2并后插在反射体2的棱边上，棱边由通孔22的边缘构成。
为了将反射体2装配在灯泡1上首先将卡子3’固定在灯管10上，通过将卡子3’推到玻璃灯头11上，直到卡子撞到灯管10部分包围灯丝9的变宽过渡部位上。同时第一连接板31’，32’插进凹下的支承面12，13。然后将具有固定在灯泡上的卡子3’的灯泡1通过反射体2的光输出孔装进反射体2的通孔22，使玻璃灯头11穿过通孔22从反射体2中突出来。同时第二连接板33’，34’也穿过通孔22，使它们从里向外地穿过通孔22透卡并且其钩形结构的自由端部后插在反射体2的棱边上，该棱边由反射体2上的通孔22边缘构成。
在图8至12中示出按照本发明第三实施例的照明单元。这个照明单元具有一个外电罩2”作为包容体来代替反射体2。该外电罩2”由透光玻璃制成并具有一个近似球形的结构形状。此外，该外电罩2”具有一个通孔22”，它具有一个圆形边缘23”。该圆形边缘23”在其外侧配有一个环形环绕的倒钩或槽24”。通孔22”的内径大于灯泡1垂直于其纵轴的尺寸，因此灯泡1可以穿过通孔22”插进外电罩2”。所述外电罩2”通过在图9和10中示出的、由弹簧钢薄板制成的固定卡子3”固定在灯管10上。金属的固定卡子3”设计成环形并具有一个环形环绕的沟槽38”用于容纳外电罩2”的边缘23”。环形的金属固定卡子3”具有一个中心通孔30”用于灯泡1的灯管10玻璃灯头11。中心通孔30”的形状和尺寸由玻璃灯头11的横截面形状来确定。在通孔30”的边缘上形成两对相互对置的、弹性结构的第一连接板31”，32”。一对连接板中的连接板31”或32”分别在第一凹下12或13里面支承在图3中所示的灯管10的相互对置的两侧上，因此灯管10或玻璃灯头11以夹紧配合设置在各连接板副的第一连接板31”或32”之间，如在图2中所简示的那样。第一连接板31”，32”与第一凹下12，13的棱边在灯管10表面形成一个第一定位连接。两个另外的、成形在固定卡子3”上的连接板36”，37”用来作为对第一连接板31”，32”的支座，它们支承在连接在玻璃灯头11上的灯管10部位上，该部位具有一个比玻璃灯头11更大的宽度。通过第一连接板31”，32”和另外的连接板36”的弹簧力的共同作用使固定卡子3”在灯泡1纵向上固定在灯管10上。在沟槽38”壁上等距地沿着其圆周形成三个第二连接板33”，34”，35”，它们由沟槽壁的材料冲压成形并且其自由端部突进沟槽38”。第二连接板33”，34”，35”用来产生第二定位连接，用于将固定卡子3”固定在外电罩2”上。它们插进外电罩2”通孔22”的边缘23”上的倒钩24”上。
为了将外电罩2”装配到灯泡1上，首先将固定卡子3”推到灯泡1的玻璃灯头11上，直到第一连接板31”，32”插进灯管10的凹下的支承面12，13里面并且支承在其棱边上。另外的连接板36”，37”弹性地顶靠在玻璃灯头11对面的灯管10变宽部位上，因此使固定卡子3”通过第一连接板31”，32”和另外的连接板36”，37”以及通过其与灯管10表面在灯泡1纵向上的共同作用以夹紧配合固定在灯管10上。接着将外电罩2”扣在灯泡1上，使外电罩2”通孔22”的边缘23”设置在固定卡子3”的沟槽38”里面。同时固定卡子3”的第二连接板33”，34”和35”插在通孔22”边缘23”外侧上的倒钩24”上。在图11和12的视图中在这些视图中通常不可见的固定卡子3”的一些部分以虚线表示，以表示其与照明单元其它部分的共同作用。玻璃灯头11的端部与固定卡子3”具有至少12mm的距离。
按照在图13中简示的本发明第四实施例使用一个由陶瓷制成的固定环3，它通过粘合剂与灯管10并与外电罩2”连接。该固定环3由一个圆柱形的杯构成，即，它具有一个侧壁3a和一个底部3b，在底部3b上具有一个中心通孔，其中通孔的形状和尺寸与垂直于灯泡1纵轴的玻璃灯头11的形状和尺寸协调一致。圆柱形杯3的内径适配于外电罩2”上通孔22”边缘23”的外径。在固定环3的底部设置粘接材料39。将固定环3这样远地推到玻璃灯头11上，使其底部3b放置在相对于玻璃灯头11变宽的灯管10部位上。外电罩2”插进杯状的固定环3。在将固定环3装配到灯泡1上并将外电罩2”装配到固定环3上以后粘接材料39不仅位于外电罩2”边缘23”与侧壁3a以及固定环3的底部3b之间而且位于灯管10与固定环3的底部3b之间。在粘接材料39固化以后使灯泡1和外电罩2”粘接在固定环3里面。玻璃灯头11从固定环3里面突出来至少12mm。粘接材料39不必覆盖固定环3的整个底部3b。沿着侧壁3a内侧布置一个粘接材料39环并且还沿着固定环3底部3b上的通孔边缘布置粘接材料39就足够了。此外，在固定环3中心通孔的边缘上可以具有一个槽并在底部3b上具有一个凹下用于容纳粘接材料39。由此防止，发泡的粘接材料39过多地遮盖灯管10部位并妨碍光辐射。
在图14至16中示出按照本发明第五实施例的照明单元。该照明单元具有一个钟罩形外电罩50作为包容体。该外电罩50由透光玻璃或透亮陶瓷制成。它具有一个通孔51，通孔具有一个圆形边缘52。该圆形边缘52在其外侧配有一个环形的倒钩或槽53。通孔51的内径大于灯泡1垂直于其纵轴的尺寸，因此使灯泡1可以穿过通孔51插进外电罩50。该外电罩50通过在图14中所示的、由弹簧钢薄板制成的固定卡子60固定在灯管10上。将金属固定卡子60设计成环形并具有一个环形环绕的沟槽61用于容纳外电罩50边缘52。环形的金属固定卡子60具有一个通孔62用于灯泡1灯管10的玻璃灯头11。中心通孔62的形状和尺寸由玻璃灯头11的形状和横截面确定。在通孔62的边缘上形成两对相互对置的、弹性结构的第一连接板63，64。一对连接板中的连接板63或64在第一凹下12或13里面分别支承在图3所示的灯管10相互对置的侧面上，因此使灯管10或玻璃灯头11以夹紧配合设置在各连接板副的第一连接板63或64之间，如同在图16中所简示的那样。第一连接板63，64与第一凹下12，13的棱边在灯管10表面上形成一个第一定位连接。为了提高其机械稳定性对第一连接板63，64分别配有一个凹槽65。另外两个在固定卡子60上成形的连接板66，67用来作为第一连接板63，64的支座，它们支承在连接在玻璃灯头11上的灯管10部位上，该部位具有比玻璃灯头11更大的宽度。通过第一连接板63，64和其它连接板66，67的弹性力的共同作用使固定卡子60在灯泡1纵向上固定在灯管10上。在沟槽61外壁上沿着固定卡子60的圆周设置八个短臂68，它们分别垂直于沟槽61的底部延伸。短臂68沿着固定卡子60圆周的距离是不等距的，而是这样选择，使一个自动配备装置的钳握工具可以接触到固定卡子60。每个短臂68配有一个成形的、第二连接板69，它由各短臂68的材料中冲压出来并且其自由端部突进沟槽61里面。该第二连接板69用来作为产生第二定位连接，用于将固定卡子60固定在外电罩50上。它们插在外电罩50通孔51边缘52上的倒钩53上。
本发明不局限于上面详细描述的实施例。例如，按照第三实施例的固定卡子3”不仅适用于固定外电罩而且也适用于将反射体固定在灯管10上。此外，固定卡子3”的第二连接板33”，34”，35”也可以替换成粘接材料，将粘接材料设置在固定卡子3”的沟槽38”里面，使外电罩2”粘接在沟槽38”里面。但是，固定卡子3”的第二连接板33”，34”，35”也可以替换成固定卡子3”与外电罩2”或反射体之间的螺栓连接。外电罩的形状是任意的。外电罩2”可以由玻璃或塑料制成并可能具有影响光色的添加物或覆层。此外，外电罩2”也可以在其内侧或外侧上局部地成镜面或无光。在这种情况下外电罩起到反射体一样的作用。此外外电罩不必完全包围灯管，而是例如也可以设计成半碗，它只以一个例如180度以内或更小的、例如90度的角度包围灯管。此外按照本发明的照明单元也可以具有一个铝反射体用来代替由冷光镜构成的反射体2。遮盖圆片4是可选择的。反射体或上述半碗可以设计成可偏转的或者可以插在灯管上的不同位置，因此使灯泡的光线可以偏转到不同的方向。由灯头构成的灯管密封端部例如也可以由陶瓷灯头来代替玻璃灯头。