專利名稱：抗振白熾燈和用于減小振動的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及抗振的白熾燈。
背景技術：
本領域中已知的各種白熾燈具有對震動非常敏感的燈絲。這些燈具有外殼和在外 殼內(nèi)的芯柱(stem)，以及從芯柱中突出的支承線材。在若干種技術應用中，例如在汽車燈 中，燈絲結(jié)構(gòu)與支承線材一起經(jīng)受震動和振動。這個震動和振動可導致燈絲的不可逆的損 傷，尤其是在共振的情況下。為了避免前述的缺點，制造商往往會增強支承線材。作為一個實例，我們參看美國專利申請No. 2006/0043898A1。這個申請涉及一種白 熾燈，具體而言涉及一種車輛前燈，其具有布置在透明的燈外殼中的白熾燈絲，以及用于白 熾燈絲的饋電線，該饋電線中的至少一個設有至少一個加強支柱，以便提高燈的抗振強度。 該附加的元件(支柱)涉及額外的制造費用。盡管如此，在頭燈的情況下，得到的結(jié)構(gòu)將不 足以抵抗頻繁發(fā)生的一些振動。附加的支柱使得支架元件更硬，但是它的振動轉(zhuǎn)移功能更 差，因為彈簧系統(tǒng)更硬。所以在這種結(jié)構(gòu)中的燈絲仍然會暴露于一些程度的振動。為了提高振動過濾和阻尼的效率，支承線材應當設有幫助避免共振的特征。因此，存在對于這樣的包括白熾燈絲的抗振動的燈的需要其中，相對于通常的費 用，制造成本將不會顯著增加。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，提供了 一種白熾燈。該燈包括布置在半透明外 殼的內(nèi)部的至少一個白熾燈絲；以及具有截面積且從芯柱中突出的支承線材。燈絲具有端 部，并且各個端部在聯(lián)結(jié)點處固定到對應的支承線材上。支承線材中的至少一個包括收窄 部分，以減小振動。該至少一個收窄部分設置在聯(lián)結(jié)點和芯柱之間。這個示例性實施例形 成振動過濾系統(tǒng)。在本發(fā)明的另一方面的一個示例性實施例中，提供了一種白熾燈，其包括布置在 半透明外殼的內(nèi)部的至少一個白熾燈絲，具有截面積且從芯柱中突出的支承線材，燈絲具 有端部，各個端部在聯(lián)結(jié)點處固定到對應的支承線材上，支承線材具有在聯(lián)結(jié)點和芯柱之 間延伸的第一區(qū)段。支承線材中的至少一個具有越過聯(lián)結(jié)點而伸出的第二區(qū)段。該第二區(qū) 段包括至少一個收窄部分，以減小振動。這個示例性實施例形成振動阻尼系統(tǒng)。在本發(fā)明的又一方面的一個示例性實施例中，提供了一種減小白熾燈中的振動的 方法。該燈包括布置在半透明外殼的內(nèi)部的至少一個白熾燈絲和具有截面積的支承線材。 燈絲具有端部，各個端部固定到對應的支承線材上。該方法包括在支承線材中的至少一個 中形成至少一個收窄部分的步驟。本發(fā)明具有優(yōu)于現(xiàn)有技術的若干個優(yōu)點。在不使用附加的元件的情況下提高了燈 絲的抗振性，同時選擇收窄部分的尺寸恰當?shù)乇３至酥С芯€材的機械強度。本身具有收窄 部分的支承線材提供了(即允許)對白熾燈絲-支承線材系統(tǒng)的振動進行過濾和阻尼。收窄部分的定位、它的尺寸的調(diào)節(jié)以及收窄部分的數(shù)量的選擇提供了各種各樣的途徑來將燈 絲-支承線材系統(tǒng)的共振頻率調(diào)節(jié)離開(trim off)導致有害振動的外部激勵頻率。


現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明進行描述，其中圖1是具有燈絲和支承線材的燈的側(cè)視圖，圖2是本發(fā)明的第一個示例性實施例的具有收窄部分的支承線材的側(cè)視圖，圖3是本發(fā)明的第二個示例性實施例的支承線材的側(cè)視圖，圖4是具有彎回端部的支承線材的側(cè)視圖，圖5是具有單獨部件端部的支承線材的側(cè)視圖，圖6是包括收窄部分的支承線材的放大側(cè)視圖，圖7是具有扁平收窄部分的支承線材的透視圖，圖8是包括用不同的技術準備的兩個收窄部分的支承線材的透視圖。部件列表1 燈2 芯柱3支承線材4 燈絲5聯(lián)結(jié)點6第二區(qū)段7夕卜殼8收窄部分9第四區(qū)段10第三區(qū)段11單獨部件12第一區(qū)段14焊接點15 鋸切口
具體實施例方式現(xiàn)在參看圖1，其中顯示了白熾燈1。燈1具有芯柱2和嵌在芯柱2中且從芯柱2 中突出的支承線材3。支承線材3可(例如)由鉬或其它金屬或金屬合金制成。芯柱的材 料可為玻璃。白熾燈絲4在這個燈絲4的端部處固定到支承線材3上。燈絲可由鎢制成。 支承線材3具有從芯柱2延伸到聯(lián)結(jié)點5的第一區(qū)段12，燈絲4的各個端部在對應的支承 線材3的聯(lián)結(jié)點5處固定到對應的支承線材3上。支承線材3在聯(lián)結(jié)點5處的固定可通過 焊接、壓擠、壓接或提供足夠的機械連接和電連接的其它適當?shù)闹圃旒夹g來實現(xiàn)。支承線材 3的聯(lián)結(jié)點5不必設置在它們的端部處。從芯柱2觀察，可存在越過聯(lián)結(jié)點5而伸出的第 二區(qū)段6。支承線材大體具有沿縱向方向不變的截面積。支承線材也稱為引線電極。支承 線材3的截面可為圓形、橢圓形、長方形或任何其它形狀。支承線材3和燈絲4布置在半透明外殼7的內(nèi)部。也可在半透明外殼7中布置不止一個燈絲，本領域技術人員了解這一點。 在這種情況下，燈絲固定到對應的支承線材上。作為本發(fā)明的一個示例性實施例，支承線材3中的一個在聯(lián)結(jié)點5和芯柱2之間、 它的第一區(qū)段12中包括收窄部分8。收窄部分8將支承線材3分成兩個聯(lián)接的區(qū)段第三 區(qū)段10和第四區(qū)段9，如圖2所示的情況?？墒褂脵M向夾緊、沖壓、鋸或磨蝕來在對應的支 承線材中形成收窄部分。在收窄部分8中收窄截面積的度量可為支承線材3的橫截面積的 60%至40%。換句話說，收窄部分的截面積可設定在支承線材的整個橫截面積的40%至 60%處。嵌在芯柱2中的支承線材3的結(jié)構(gòu)和燈絲4 一起形成具有一定共振頻率的振動系 統(tǒng)。收窄部分提供了振動系統(tǒng)中的共振頻率的明確的(well-defined)改變。還可使用不 止一個收窄部分來良好地調(diào)節(jié)白熾燈絲-支承線材系統(tǒng)的共振頻率。結(jié)果，減小了燈絲相 對于它的平衡位置的偏轉(zhuǎn)幅度，并且提高了白熾燈的抗振強度，同時支承線材3仍然展現(xiàn) 良好且耐用的支承特征。測試結(jié)果表明，安裝在具有截面積為支承線材的截面積的50%的 收窄部分的支承線材上的燈絲的幅度偏轉(zhuǎn)(偏轉(zhuǎn)幅度)是安裝在不具有收窄部分的相同支 承線材上的燈絲的幅度偏轉(zhuǎn)的四分之一。圖3顯示了本發(fā)明的第二個示例性實施例。在這個實施例中，支承線材3中的收 窄部分8位于第二區(qū)段6中。通過將收窄部分8置于這個第二區(qū)段6中，形成了振動系統(tǒng)， 其中產(chǎn)生了額外的共振器。第四區(qū)段9與收窄部分8—起形成這個額外的共振器。第三區(qū) 段10的振動為額外的共振器提供激勵。但是，額外的共振器在其共振頻率處相對于第三區(qū) 段10以相反的相位振動。結(jié)果，額外的共振器在其共振頻率處降低了第三區(qū)段10的振動， 該共振頻率調(diào)節(jié)至第三區(qū)段10的共振頻率。這樣，支承線材3和燈絲4的整體結(jié)構(gòu)的共振 可被改變至在激勵共振的真實條件下很少出現(xiàn)的頻率。第二區(qū)段6包含額外的共振器，其 可通過支承線材3的第二區(qū)段6中的收窄部分8的位置和收窄的度量來調(diào)節(jié)。第二區(qū)段6 中的不止一個收窄部分可提供更好的調(diào)節(jié)可行性?，F(xiàn)在參看圖4，其中顯示了用于在白熾燈1中使用的支承線材3。這個支承線材3 具有彎回的第二區(qū)段6。彎回端部延伸離開燈絲4，并且具有允許外殼7內(nèi)有足夠的空間占 用的半徑。第二區(qū)段6包括收窄部分8。這個收窄部分8可在第二區(qū)段6的直的部分中，或 在其彎曲的部分中，或在其向后定向的端部中。彎回部分修改了第二區(qū)段6的質(zhì)量。這對 額外的共振器的共振頻率有影響，即降低了它的共振頻率。第一區(qū)段12中的支承線材的尺 寸選擇成以便確保支承線材3的強度，由此它的共振頻率大體低于第二區(qū)段6的共振頻率。 由于彎回部分的原因，收窄的度量可更小，這會產(chǎn)生更健壯的支承線材結(jié)構(gòu)。作為又一個可行的實施例，彎回部分可為通過焊接或類似技術附連到直的支承線 材3的第二區(qū)段6上的單獨部件11，如圖5所示。焊接點14是包括收窄部分8的支承線材 3的直的第二區(qū)段6中的聯(lián)結(jié)部。附連的單獨部件11可包括另一個收窄部分8。這個實施 例允許由兩個或更多個激勵頻率產(chǎn)生的振動減小。當然，可除去兩個收窄部分8中的任何 一個，同時仍然可實現(xiàn)調(diào)節(jié)離開共振。圖6所示的支承線材3中的收窄部分8可通過若干種不同的技術來準備。支承線 材3的基本恒定的橫截面積優(yōu)選被減小到它的原始的橫截面積的60%至40%的范圍，或者 更優(yōu)選被減小到它的原始的橫截面積的50%。這個度量是調(diào)節(jié)共振以及因此調(diào)節(jié)具有燈絲 4的整個系統(tǒng)的安全運行范圍的可行方式。共振頻率的計算是基于本領域技術人員已知的振動理論的。在一種減小白熾燈1 (其擁有具有截面積的支承線材3，且包括在半透明外殼7的 內(nèi)部的至少一個白熾燈絲4，另外，燈絲4設有端部，同時各個端部固定到對應的支承線材 上)中的振動的方法中，該方法包括在支承線材3中的至少一個中形成至少一個收窄部分 8的步驟。支承線材3中的收窄部分8還可通過橫向扁平化來準備?？墒褂脙蓚€沖壓模來扁 平化支承線材3。如圖7所示，扁平化會在支承線材中形成收窄部分8。實際上，在這種情況 下，支承線材3的截面積沒有減小，但是，減小了屬于支承線材3的截面積的彎曲慣量。這 意味著更小的力就足以使支承線材3彎曲，這會導致更低的共振頻率。備選地，支承線材3中的收窄部分8可準備為一對橫向磨蝕部16。在圖8中，顯示 了磨蝕部16的上半部和下半部，以及通過一對鋸切口 15來準備收窄部分的備選的另一種 方式。作為以任何方式準備的收窄部分8，結(jié)果都是相同的調(diào)節(jié)離開支承線材和燈絲組件 的共振頻率。這又會導致振動減小。支承線材3中的收窄部分8可以以上述任何方式或以類似的方式準備成單個橫向 收窄或一對相對的收窄的形式。調(diào)節(jié)離開支承線材和燈絲組件的共振的基本效果明顯是優(yōu)于現(xiàn)有技術的，并且同 時將不需要另外的較大的技術和經(jīng)濟投資。本發(fā)明不限于所顯示和公開的實施例，而是其它元件、改進和改型也在本發(fā)明的 范圍內(nèi)。例如，提出的結(jié)構(gòu)不僅非常適于制造汽車燈，而且還非常適于制造具有燈絲的任何 其它燈。
權(quán)利要求
1.一種白熾燈(1)，包括:布置在半透明外殼(7)的內(nèi)部的至少一個白熾燈絲(4)；具有截面積且從芯柱(2)中突出的支承線材(3)；所述燈絲(4)具有端部，各個端部在聯(lián)結(jié)點(5)處固定到對應的支承線材(3)上；所述支承線材(3)中的至少一個包括至少一個收窄部分(8)，以減小振動，所述至少一 個收窄部分(8)設置在所述聯(lián)結(jié)點(5)和所述芯柱(2)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白熾燈，其特征在于，所述至少一個收窄部分(8)的截面積是 所述支承線材(3)中的所述至少一個的截面積的60%至40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白熾燈，其特征在于，所述至少一個收窄部分(8)的截面積是 所述支承線材(3)中的所述至少一個的截面積的50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白熾燈，其特征在于，屬于所述支承線材(3)中的所述至少一 個的截面積的彎曲慣量在所述至少一個收窄部分(8)中減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的白熾燈，其特征在于，所述至少一個收窄部分(8)是在所述支 承線材(3)中的所述至少一個中的、用以減小所述支承線材(3)中的所述至少一個的彎曲 慣量的扁平部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白熾燈，其特征在于，所述至少一個收窄部分(8)是所述支承 線材(3)中的所述至少一個中的橫向磨蝕部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白熾燈，其特征在于，所述至少一個收窄部分(8)是所述支承 線材(3)中的所述至少一個中的橫向鋸切口(15)。
8.一種白熾燈(1)，包括布置在半透明外殼(7)的內(nèi)部的至少一個白熾燈絲(4)；具有截面積且從芯柱(2)中突出的支承線材(3)；所述燈絲(4)具有端部，各個端部在聯(lián)結(jié)點(5)處固定到對應的支承線材(3)上；所述支承線材(3)具有在所述聯(lián)結(jié)點(5)和所述芯柱(2)之間延伸的第一區(qū)段，并且 所述支承線材(3)中的至少一個具有越過所述聯(lián)結(jié)點(5)而伸出的第二區(qū)段(6)；所述第二區(qū)段(6)包括至少一個收窄部分(8)，以減小振動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的白熾燈，其特征在于，所述至少一個收窄部分(8)還設置在所 述第一區(qū)段中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的白熾燈，其特征在于，所述支承線材(3)中的所述至少一個 的截面積在所述至少一個收窄部分(8)中減小。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的白熾燈，其特征在于，屬于所述支承線材(3)中的所述至少 一個的截面積的彎曲慣量在所述至少一個收窄部分(8)中減小。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的白熾燈，其特征在于，所述第二區(qū)段(6)包括基本直的部分 和彎回端部。
13.—種減小白熾燈⑴中的振動的方法，所述白熾燈⑴包括具有截面積的支承線材 (3)，以及在半透明外殼(7)的內(nèi)部的至少一個白熾燈絲(4)，所述燈絲(4)具有端部，各個 端部固定到對應的支承線材(3)上，所述方法包括在所述支承線材(3)中的至少一個中形 成至少一個收窄部分(8)的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一個收窄部分(8)由所述支承線材⑶中的至少一個中的橫向磨蝕部(16)或橫向鋸切口(15)形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一個收窄部分(8)通過扁平化 所述支承線材(3)中的所述至少一個而形成，以減小屬于所述支承線材(3)中的所述至少 一個的截面積的彎曲慣量。
全文摘要
本發(fā)明涉及抗振白熾燈和用于減小振動的方法。提供了一種包括至少一個白熾燈絲(4)的白熾燈(1)。該白熾燈絲布置在半透明外殼(7)的內(nèi)部。該燈還包括從芯柱(2)中突出的支承線材(3)。燈絲具有端部，并且各個端部在聯(lián)結(jié)點(5)處固定到對應的支承線材上。支承線材中的至少一個包括至少一個收窄部分(8)，以減小振動。收窄部分設置在聯(lián)結(jié)點和芯柱之間。在本發(fā)明的另一方面的一個示例性實施例中，支承線材中的至少一個具有越過燈絲的端部的聯(lián)結(jié)點而伸出的第二區(qū)段(6)。該第二區(qū)段包括用于減小振動的該至少一個收窄部分。還公開了一種用于減小振動的方法。此方法包括在支承線材中的至少一個中形成至少一個收窄部分的步驟。
文檔編號H01K1/18GK102064081SQ20101052240
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者I·馬蓋, L·馬凱, T·托馬, Z·卡波奇 申請人:通用電氣公司