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CN102017045B - 灯和制造灯的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于汽车头灯的灯(10)和制作这种灯(10)的方法，其中灯(10)包括：用于发光的灯头(12)；连接到灯头(12)用于支持灯头(12)的金属支座(20)；由耐热塑性材料制成的第一插座部件(32)，其连接到灯头(12)；和第二插座部件(34)，连接到第一电杆(14)的灯头(12)的一部分通过该第二插座部件而被引导以用于将灯头(12)连接到电压源，其中所述第二插座部件(34)被设置为邻近于所述第一插座部件(32)，使得提供至少一个用于朝大体径向和/或轴向提供耐电压性的绝缘间隙(42)。由于第一插座部件(32)的原因，可能的是，由该插座容纳热的灯头(12)而不损害所述耐热性，其中所述第二插座部件(34)可以由更便宜的材料制成。这导致在不损害所述耐热性或由第一插座部件(32)与第二插座部件(34)之间的绝缘间隙(42)提供的所述耐电压性的情况下降低了生产成本。

Description

灯和制造灯的方法
技术领域
本发明设计灯领域，特别是高压放电灯，并且更具体地涉及机动车头灯。本发明进一步涉及制造这种灯的方法。
背景技术
在US7,119,483B2中，公开了一种可被用作机动车头灯的高压放电灯。该高压放电灯包括由三个或四个金属对准支脚(alignment leg)支持的用于发光的灯头，这三个或四个金属对准支脚被插入到由塑性材料制成的插座中。因为高压放电灯的灯头在使用期间变得很热，例如超过105℃，所以所述插座的塑性材料针对良好的耐热性来选择，例如PPS(聚苯硫醚，(SC6H4)n)。
持久地需要在不损害所述耐热性或耐电压性的情况下降低灯的制造的生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种灯，特别是一种高压放电灯，以及一种制造这种灯的方法，该方法使得能够在不损害灯的耐热性或耐电压性的情况下降低生产成本。
该目的是通过用于汽车头灯的灯实现的，该灯包括：用于发光的灯头；连接到灯头用于支持灯头的金属支座，其中所述支座包括对准支脚，其用于在将灯头连接到对准支脚之前使灯头关于支座对准，其中所述对准支脚朝近端(proximal)方向部分地突出；由耐热塑性材料制成的连接到灯头的第一插座部件；以及第二插座部件，连接到第一电杆的灯头的一部分通过该第二插座部件而被引导以用于将灯头连接到电压源，其中所述第二插座部件被设置为邻近于第一插座部件，从而提供至少一个用于朝大体径向和/或轴向提供耐电压性的绝缘间隙。
归因于第一插座部件，可能的是，由该插座容纳(receive)热灯头而不损害所述耐热性。特别地，第一插座部件包括朝所述灯轴向的延伸，其刚好够长以沿着包括提供耐热材料所必需的这样的高温的长度接触所述灯头。所述插座的剩余部件(指的是第二插座部件)可以由较低耐热性的材料提供，该材料可以更便宜且更节省成本。因为降低了材料成本，所以降低了制造所述灯的生产成本。此外，第一插座部件与第二插座部件之间的绝缘间隙提供了充分的绝缘，使得所述灯的耐电压性不会受到损害。特别地，所述绝缘间隙被设计为提供增加的耐电压性，使得所述金属支座可以至少部分地覆盖所述插座而不增加灯头与支座之间的不想要的电压闪电(voltage lightning)的危险。所述绝缘间隙特别地包括宽度d，0.05mm≤d≤1.0mm，优选地0.1mm≤d≤0.5mm，且最优选地0.15mm≤d≤0.25mm。由于所述覆盖的支座的原因，可以在高温下除气的插座所使用的塑性材料成分被保持在灯内部，特别是在所述覆盖的金属支座内，使得这些成分不在机动车头灯的反射镜或类似物处凝结(condensate)而是在所述支座或所述插座部件处凝结。所述灯在使用期限内的光学性能的降低被减少或者甚至被消除，且增加了寿命。而且，可以增大所述支座的表面而不增加灯头与支座之间的不想要的电压闪电的危险。归因于特别地覆盖了所述插座部件的所述支座的增大的表面，增加了所述灯头经由所述支座的被动冷却，从而导致了至少在外表面处的灯头降低的温度。这又使得减少所提供的耐热性材料的量和减小第一插座部件的尺寸变得可能。
因为所述对准支脚不是朝向灯头的尖端突出而是朝向所述插座突出，所以灯头可以被部分地设置在所述插座或所述支座帽的内部。这导致装配空间的减小而不需要提供缩短的灯头。防止了灯头与插座之间导致增加的长度的显著空间，其中同时仍然存在足够的空间来使所述对准支脚朝若干方向弯曲以便提供所述灯头关于支座的正确对准。
优选地，所述支座包括大体朝轴向突出的帽，其特别地用于容纳第一插座部件和/或第二插座部件。由于覆盖所述插座部件的帽的原因，所述可以在高温下除气的插座所使用的塑性材料的成分被保持在灯内侧，特别是所述支座的帽内，使得这些成分仅在所述帽处或所述插座部件处凝结。而且，提供了所述帽的增加的冷却表面，使得从灯头向远处传输的热增加是可能的，从而导致所述灯头的增加的冷却。而且，所述帽提供增加的电磁感应保护。
特别地，所述支座电连接到灯头的第二电杆。归因于灯头与第二极的电连接，可以借助于支座引导电能。附加的电线、线或连接器不是必需的。这导致装配部件数量减少和制造成本降低。
优选地，第二插座部件，特别是仅仅第二插座部件，包括至少两个朝径向彼此隔开的空穴(cavity)，这两个空穴用于提供所述绝缘间隙。由于第二插座部件不针对高耐热性来设计，所以更多不同的材料适用于第二插座部件。特别地选择允许优选地通过注模法提供复杂形状和/或细肋(thin rib)等的塑性材料。因此可能针对提供增加的电介质而最优化第二插座部件。
优选地，第一插座部件和/或第二插座部件包括彼此隔开的若干突起以用于提供迷宫样的绝缘间隙。通过所述迷宫样的绝缘间隙可以最大化灯头与支座之间不想要的放电闪电不得不采用的距离，其中所述突起是容易制造的。一种紧凑的设计(特别是在所述插座处)是可能的，而不损害在例如25kV的高外加电压处的所述耐电压性。
在优选实施例中，第一插座部件通过至少部分地熔化第一插座部件，特别是通过无接触的高频率熔化而被连接到灯头和/或支座和/或第二插座部件。由于所述熔化，可以提供无间隙的连接，使得良好的耐热性和良好的耐电压性同时得到保护。
特别地，第一插座部件适于朝大体轴向提供耐电压性并且第二插座部件适于朝大体径向提供耐电压性。因为在灯的轴向和径向上提供耐电压性的功能被分为两个不同的部分，所以可能的是，相对于第一插座部件和第二插座部件各自的耐电压性功能彼此独立地最优化第一插座部件和第二插座部件。这导致灯的总的耐电压性增加。
优选地，第一插座部件包括PPS，和/或第二插座部件包括PE或PA。对于所述插座部件的塑性材料的这种选择导致节省成本的插座，其仍然能够应付热的灯头。
特别地，所述绝缘间隙填充有空气和/或包括负压。因为所述绝缘间隙没有填充导电材料，所以所述绝缘间隙提供了高电介质(dielectric)。特别地，当在负压下执行对所述插座的装配时，可以提供绝缘间隙的增加的电介质，并且(特别是所述塑性插座的)挥发性成分可以同时被移除。
优选地，所述支座包括特别地用于支持灯头的支持部件和用于容纳第一插座部件和/或第二插座部件的帽，其中所述支持部件特别地固定到所述帽。由于所述支座的两部分设计，可能的是，仅提供两个可以通过一个连接步骤装配的装配单元，其中在执行灯头的正确对准和容纳第一装配单元之前将灯头连接到所述支持部件。第二装配单元可以通过将第一插座部件和第二插座部件放入所述支座的金属帽中来容纳。然后两个装配单元可以被放在一起并且通过部分地熔化第一插座部件而被彼此连接，使得第一插座部件结合到所述帽、第二插座部件和灯头。如果是这样，所述支持部件和所述帽可以特别地通过激光焊接而被彼此直接连接。这导致更快的且便利的装配过程。
本发明进一步涉及一种用于机动车的头灯，其包括可以被如先前所描述的那样设计的灯。由于该灯的原因，所述头灯使得能够在不损害所述灯的耐热性或耐电压性的情况下降低生产成本。
本发明的目的进一步通过一种用于制造可以被如先前所描述的那样设计的灯的方法来实现，该方法包括步骤：使灯头关于支座对准；将灯头固定到支座；将第一插座部件相对于支座定位，使得第一插座部件容纳灯头的一部分；将第一插座部件固定到所容纳的灯头；以及将第二插座部件相对于第一插座部件定位，使得提供用于朝大体径向提供耐电压性的绝缘间隙。由于该方法，可能的是，通过例如前面关于所述灯描述的较少数量的制造步骤提供一种灯，该灯使得能够在不损害该灯的耐热性或耐电压性的情况下降低生产成本。
特别地，在将第一插座部件固定到灯头时，第一插座部件被固定到所述支座。优选地，在将第一插座部件固定到灯头时，第一插座部件被固定到第二插座部件。因为若干固定操作是同时完成的，所以减少了装配时间。特别地，这些固定操作例如通过部分地熔化第一插座部件而在单个固定步骤内完成。因为执行对第一插座部件的熔化比较容易，例如通过高频率熔化进行，所以所述固定步骤可以快速地执行，其中可以同时执行若干固定操作。
附图说明
本发明的这些和其他方面将根据下文所描述的实施例而清楚并且参照这些实施例被阐明。
在附图中：
图1是根据本发明的灯的示意性分解图，以及
图2是图1的灯的示意性截面图。
具体实施方式
图1中所示的灯10在所示的实施例中被设计为高压放电灯以用作汽车的头灯。灯10包括灯头12，该灯头包括用于施加电压的第一极14和第二极16。灯头12被金属套环(collar)18朝圆周方向部分环绕，该套环18夹住灯头12。
灯10还包括支座20，在所示的实施例中该支座20包括用于支持灯头12的支持部件22和帽24。支持部件22包括四个对准支脚(leg)26，所述支脚26可以通过激光焊接连接到套环18以便关于支持部件22正确对准地固定灯头12。帽24包括金属环28，支持部件22可以通过灯头12关于帽24或环28正确对准的激光焊接而连接到金属环28。因为对准支脚26朝近端方向突出，这意味着远离灯头12的尖端并朝向插座30，所以灯头12被部分地设置在帽24内部。
帽24可以连接到由不同材料构成的第一插座部件32和第二插座部件34。第一插座部件32主要包括PPS，第二插座部件34主要包括PE、PP或PA。而且，提供销36，其可以连接到第二插座部件34并电连接到灯头12的第一极14。灯头12的第二极16可以例如通过激光焊接连接到支座20的支持部件22，使得电源可以经由销36和支座20而被施加到灯头12。
如图2所示，第一插座部件32和第二插座部件34中每一个包括若干个突起38，其间形成了空穴40，这些小空穴通过各个突起38与另一个插座部件32、34之间的裂缝(split)彼此连接，使得在第一插座部件32与第二插座部件34之间形成了迷宫样的绝缘间隙42。由于小的间隙宽度足以朝灯10的轴向和径向提供耐电压性，所以在图2中为了清楚起见用粗线示出了绝缘间隙42。
尽管已经在附图和前面的描述中示出并描述了本发明，但是这种图示和描述应当被认为是说明性的或示范性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。例如，可能的是在其中支座20的帽24朝轴向突出从而容纳第一插座部件32和第二插座部件34的实施例中运行本发明。而且，可能的是，不将灯头12的第二极16连接到支座20而是将关于支座20绝缘的第二极引导到电压源。在实践要求保护的本发明时通过研究附图、公开和所附权利要求，本领域技术人员能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施这一起码实施并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制其范围。

Claims (17)

1.用于汽车头灯的灯，包括：
用于发光的灯头(12)；
连接到所述灯头(12)用于支持所述灯头(12)的金属支座(20)，其中所述支座(20)包括对准支脚(26)，其用于在将所述灯头(12)连接到对准支脚(26)之前使灯头(12)关于支座(20)对准，其中所述对准支脚(26)朝近端方向部分地突出；
由耐热塑性材料制成的连接到所述灯头(12)的第一插座部件(32)；以及
由较低耐热性的材料提供的第二插座部件(34)，连接到第一电杆(14)的灯头(12)的一部分通过该第二插座部件而被引导以便将所述灯头(12)连接到电压源，
其中所述第二插座部件(34)被设置为邻近于第一插座部件(32)，从而提供用于朝径向和/或轴向提供耐电压性的至少一个绝缘间隙(42)。
2.根据权利要求1的灯，其中所述绝缘间隙包括宽度d，0.05mm≤d≤1.0mm。
3.根据权利要求2的灯，其中所述绝缘间隙包括宽度d，0.1mm≤d≤0.5mm。
4.根据权利要求3的灯，其中所述绝缘间隙包括宽度d，0.15mm≤d≤0.25mm。
5.根据权利要求1的灯，其中所述支座(20)包括朝轴向突出的帽(24)，用于容纳第一插座部件(32)和/或第二插座部件(34)。
6.根据权利要求1的灯，其中所述支座(20)电连接到所述灯头(12)的第二电杆(16)。
7.根据权利要求1的灯，其中所述第二插座部件(34)包括至少两个朝径向彼此隔开的空穴(40)，以便提供所述绝缘间隙(42)。
8.根据权利要求1的灯，其中所述第一插座部件(32)和/或第二插座部件(34)包括若干彼此隔开的突起(38)，以便提供迷宫样的绝缘间隙(42)。
9.根据权利要求1的灯，其中所述第一插座部件(32)通过至少部分地熔化第一插座部件(32)而被连接到所述灯头(12)和/或所述支座(20)和/或所述第二插座部件(34)，所述熔化第一插座部件(32)通过无接触的高频率熔化。
10.根据权利要求1的灯，其中所述第一插座部件(32)适于朝轴向提供耐电压性，并且所述第二插座部件(34)适于朝径向提供耐电压性。
11.根据权利要求1的灯，其中所述第一插座部件(32)包括PPS，和/或所述第二插座部件(34)包括PE或PA。
12.根据权利要求1的灯，其中所述绝缘间隙(42)填充有空气和/或包括负压。
13.根据权利要求1的灯，其中所述支座(20)包括用于支持所述灯头(12)的支持部件(22)和用于容纳所述第一插座部件(32)和/或所述第二插座部件(34)的帽(24)，其中所述支持部件(34)固定到所述帽(24)。
14.用于机动车的头灯，包括根据权利要求1的灯(10)。
15.用于制造根据权利要求1的灯(10)的方法，包括步骤：
使所述灯头(12)关于所述支座(20)对准；
将灯头(12)固定到支座(20)；
将由耐热塑性材料制成的所述第一插座部件(32)相对于所述支座(20)定位，使得第一插座部件(32)容纳灯头(12)的一部分；
将所述第一插座部件(32)固定到所容纳的灯头(12)；以及
将由较低耐热性的材料提供的所述第二插座部件(34)相对于所述第一插座部件(32)定位，使得提供用于朝径向和/或轴向提供耐电压性的绝缘间隙(42)。
16.根据权利要求15的方法，由此所述第一插座部件(32)被固定到所述支座(20)，同时将所述第一插座部件(32)固定到所述灯头(12)。
17.根据权利要求15的方法，由此所述第一插座部件(32)被固定到所述第二插座部件(34)，同时将第一插座部件(32)固定到所述灯头。
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