专利名称：抗振白炽灯和用于减小振动的方法
技术领域：
本发明涉及抗振的白炽灯。
背景技术：
本领域中已知的各种白炽灯具有对震动非常敏感的灯丝。这些灯具有外壳和在外 壳内的芯柱(stem)，以及从芯柱中突出的支承线材。在若干种技术应用中，例如在汽车灯 中，灯丝结构与支承线材一起经受震动和振动。这个震动和振动可导致灯丝的不可逆的损 伤，尤其是在共振的情况下。为了避免前述的缺点，制造商往往会增强支承线材。作为一个实例，我们参看美国专利申请No. 2006/0043898A1。这个申请涉及一种白 炽灯，具体而言涉及一种车辆前灯，其具有布置在透明的灯外壳中的白炽灯丝，以及用于白 炽灯丝的馈电线，该馈电线中的至少一个设有至少一个加强支柱，以便提高灯的抗振强度。 该附加的元件(支柱)涉及额外的制造费用。尽管如此，在头灯的情况下，得到的结构将不 足以抵抗频繁发生的一些振动。附加的支柱使得支架元件更硬，但是它的振动转移功能更 差，因为弹簧系统更硬。所以在这种结构中的灯丝仍然会暴露于一些程度的振动。为了提高振动过滤和阻尼的效率，支承线材应当设有帮助避免共振的特征。因此，存在对于这样的包括白炽灯丝的抗振动的灯的需要其中，相对于通常的费 用，制造成本将不会显著增加。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，提供了 一种白炽灯。该灯包括布置在半透明外 壳的内部的至少一个白炽灯丝；以及具有截面积且从芯柱中突出的支承线材。灯丝具有端 部，并且各个端部在联结点处固定到对应的支承线材上。支承线材中的至少一个包括收窄 部分，以减小振动。该至少一个收窄部分设置在联结点和芯柱之间。这个示例性实施例形 成振动过滤系统。在本发明的另一方面的一个示例性实施例中，提供了一种白炽灯，其包括布置在 半透明外壳的内部的至少一个白炽灯丝，具有截面积且从芯柱中突出的支承线材，灯丝具 有端部，各个端部在联结点处固定到对应的支承线材上，支承线材具有在联结点和芯柱之 间延伸的第一区段。支承线材中的至少一个具有越过联结点而伸出的第二区段。该第二区 段包括至少一个收窄部分，以减小振动。这个示例性实施例形成振动阻尼系统。在本发明的又一方面的一个示例性实施例中，提供了一种减小白炽灯中的振动的 方法。该灯包括布置在半透明外壳的内部的至少一个白炽灯丝和具有截面积的支承线材。 灯丝具有端部，各个端部固定到对应的支承线材上。该方法包括在支承线材中的至少一个 中形成至少一个收窄部分的步骤。本发明具有优于现有技术的若干个优点。在不使用附加的元件的情况下提高了灯 丝的抗振性，同时选择收窄部分的尺寸恰当地保持了支承线材的机械强度。本身具有收窄 部分的支承线材提供了(即允许)对白炽灯丝-支承线材系统的振动进行过滤和阻尼。收窄部分的定位、它的尺寸的调节以及收窄部分的数量的选择提供了各种各样的途径来将灯 丝-支承线材系统的共振频率调节离开(trim off)导致有害振动的外部激励频率。
现在将参照附图对本发明进行描述，其中图1是具有灯丝和支承线材的灯的侧视图，图2是本发明的第一个示例性实施例的具有收窄部分的支承线材的侧视图，图3是本发明的第二个示例性实施例的支承线材的侧视图，图4是具有弯回端部的支承线材的侧视图，图5是具有单独部件端部的支承线材的侧视图，图6是包括收窄部分的支承线材的放大侧视图，图7是具有扁平收窄部分的支承线材的透视图，图8是包括用不同的技术准备的两个收窄部分的支承线材的透视图。部件列表1 灯2 芯柱3支承线材4 灯丝5联结点6第二区段7夕卜壳8收窄部分9第四区段10第三区段11单独部件12第一区段14焊接点15 锯切口
具体实施例方式现在参看图1，其中显示了白炽灯1。灯1具有芯柱2和嵌在芯柱2中且从芯柱2 中突出的支承线材3。支承线材3可(例如)由钼或其它金属或金属合金制成。芯柱的材 料可为玻璃。白炽灯丝4在这个灯丝4的端部处固定到支承线材3上。灯丝可由钨制成。 支承线材3具有从芯柱2延伸到联结点5的第一区段12，灯丝4的各个端部在对应的支承 线材3的联结点5处固定到对应的支承线材3上。支承线材3在联结点5处的固定可通过 焊接、压挤、压接或提供足够的机械连接和电连接的其它适当的制造技术来实现。支承线材 3的联结点5不必设置在它们的端部处。从芯柱2观察，可存在越过联结点5而伸出的第 二区段6。支承线材大体具有沿纵向方向不变的截面积。支承线材也称为引线电极。支承 线材3的截面可为圆形、椭圆形、长方形或任何其它形状。支承线材3和灯丝4布置在半透明外壳7的内部。也可在半透明外壳7中布置不止一个灯丝，本领域技术人员了解这一点。 在这种情况下，灯丝固定到对应的支承线材上。作为本发明的一个示例性实施例，支承线材3中的一个在联结点5和芯柱2之间、 它的第一区段12中包括收窄部分8。收窄部分8将支承线材3分成两个联接的区段第三 区段10和第四区段9，如图2所示的情况。可使用横向夹紧、冲压、锯或磨蚀来在对应的支 承线材中形成收窄部分。在收窄部分8中收窄截面积的度量可为支承线材3的横截面积的 60%至40%。换句话说，收窄部分的截面积可设定在支承线材的整个横截面积的40%至 60%处。嵌在芯柱2中的支承线材3的结构和灯丝4 一起形成具有一定共振频率的振动系 统。收窄部分提供了振动系统中的共振频率的明确的(well-defined)改变。还可使用不 止一个收窄部分来良好地调节白炽灯丝-支承线材系统的共振频率。结果，减小了灯丝相 对于它的平衡位置的偏转幅度，并且提高了白炽灯的抗振强度，同时支承线材3仍然展现 良好且耐用的支承特征。测试结果表明，安装在具有截面积为支承线材的截面积的50%的 收窄部分的支承线材上的灯丝的幅度偏转(偏转幅度)是安装在不具有收窄部分的相同支 承线材上的灯丝的幅度偏转的四分之一。图3显示了本发明的第二个示例性实施例。在这个实施例中，支承线材3中的收 窄部分8位于第二区段6中。通过将收窄部分8置于这个第二区段6中，形成了振动系统， 其中产生了额外的共振器。第四区段9与收窄部分8—起形成这个额外的共振器。第三区 段10的振动为额外的共振器提供激励。但是，额外的共振器在其共振频率处相对于第三区 段10以相反的相位振动。结果，额外的共振器在其共振频率处降低了第三区段10的振动， 该共振频率调节至第三区段10的共振频率。这样，支承线材3和灯丝4的整体结构的共振 可被改变至在激励共振的真实条件下很少出现的频率。第二区段6包含额外的共振器，其 可通过支承线材3的第二区段6中的收窄部分8的位置和收窄的度量来调节。第二区段6 中的不止一个收窄部分可提供更好的调节可行性。现在参看图4，其中显示了用于在白炽灯1中使用的支承线材3。这个支承线材3 具有弯回的第二区段6。弯回端部延伸离开灯丝4，并且具有允许外壳7内有足够的空间占 用的半径。第二区段6包括收窄部分8。这个收窄部分8可在第二区段6的直的部分中，或 在其弯曲的部分中，或在其向后定向的端部中。弯回部分修改了第二区段6的质量。这对 额外的共振器的共振频率有影响，即降低了它的共振频率。第一区段12中的支承线材的尺 寸选择成以便确保支承线材3的强度，由此它的共振频率大体低于第二区段6的共振频率。 由于弯回部分的原因，收窄的度量可更小，这会产生更健壮的支承线材结构。作为又一个可行的实施例，弯回部分可为通过焊接或类似技术附连到直的支承线 材3的第二区段6上的单独部件11，如图5所示。焊接点14是包括收窄部分8的支承线材 3的直的第二区段6中的联结部。附连的单独部件11可包括另一个收窄部分8。这个实施 例允许由两个或更多个激励频率产生的振动减小。当然，可除去两个收窄部分8中的任何 一个，同时仍然可实现调节离开共振。图6所示的支承线材3中的收窄部分8可通过若干种不同的技术来准备。支承线 材3的基本恒定的横截面积优选被减小到它的原始的横截面积的60%至40%的范围，或者 更优选被减小到它的原始的横截面积的50%。这个度量是调节共振以及因此调节具有灯丝 4的整个系统的安全运行范围的可行方式。共振频率的计算是基于本领域技术人员已知的振动理论的。在一种减小白炽灯1 (其拥有具有截面积的支承线材3，且包括在半透明外壳7的 内部的至少一个白炽灯丝4，另外，灯丝4设有端部，同时各个端部固定到对应的支承线材 上)中的振动的方法中，该方法包括在支承线材3中的至少一个中形成至少一个收窄部分 8的步骤。支承线材3中的收窄部分8还可通过横向扁平化来准备。可使用两个冲压模来扁 平化支承线材3。如图7所示，扁平化会在支承线材中形成收窄部分8。实际上，在这种情况 下，支承线材3的截面积没有减小，但是，减小了属于支承线材3的截面积的弯曲惯量。这 意味着更小的力就足以使支承线材3弯曲，这会导致更低的共振频率。备选地，支承线材3中的收窄部分8可准备为一对横向磨蚀部16。在图8中，显示 了磨蚀部16的上半部和下半部，以及通过一对锯切口 15来准备收窄部分的备选的另一种 方式。作为以任何方式准备的收窄部分8，结果都是相同的调节离开支承线材和灯丝组件 的共振频率。这又会导致振动减小。支承线材3中的收窄部分8可以以上述任何方式或以类似的方式准备成单个横向 收窄或一对相对的收窄的形式。调节离开支承线材和灯丝组件的共振的基本效果明显是优于现有技术的，并且同 时将不需要另外的较大的技术和经济投资。本发明不限于所显示和公开的实施例，而是其它元件、改进和改型也在本发明的 范围内。例如，提出的结构不仅非常适于制造汽车灯，而且还非常适于制造具有灯丝的任何 其它灯。
权利要求
1.一种白炽灯(1)，包括:布置在半透明外壳(7)的内部的至少一个白炽灯丝(4)；具有截面积且从芯柱(2)中突出的支承线材(3)；所述灯丝(4)具有端部，各个端部在联结点(5)处固定到对应的支承线材(3)上；所述支承线材(3)中的至少一个包括至少一个收窄部分(8)，以减小振动，所述至少一 个收窄部分(8)设置在所述联结点(5)和所述芯柱(2)之间。
2.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，所述至少一个收窄部分(8)的截面积是 所述支承线材(3)中的所述至少一个的截面积的60%至40%。
3.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，所述至少一个收窄部分(8)的截面积是 所述支承线材(3)中的所述至少一个的截面积的50%。
4.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，属于所述支承线材(3)中的所述至少一 个的截面积的弯曲惯量在所述至少一个收窄部分(8)中减小。
5.根据权利要求4所述的白炽灯，其特征在于，所述至少一个收窄部分(8)是在所述支 承线材(3)中的所述至少一个中的、用以减小所述支承线材(3)中的所述至少一个的弯曲 惯量的扁平部。
6.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，所述至少一个收窄部分(8)是所述支承 线材(3)中的所述至少一个中的横向磨蚀部。
7.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，所述至少一个收窄部分(8)是所述支承 线材(3)中的所述至少一个中的横向锯切口(15)。
8.一种白炽灯(1)，包括布置在半透明外壳(7)的内部的至少一个白炽灯丝(4)；具有截面积且从芯柱(2)中突出的支承线材(3)；所述灯丝(4)具有端部，各个端部在联结点(5)处固定到对应的支承线材(3)上；所述支承线材(3)具有在所述联结点(5)和所述芯柱(2)之间延伸的第一区段，并且 所述支承线材(3)中的至少一个具有越过所述联结点(5)而伸出的第二区段(6)；所述第二区段(6)包括至少一个收窄部分(8)，以减小振动。
9.根据权利要求8所述的白炽灯，其特征在于，所述至少一个收窄部分(8)还设置在所 述第一区段中。
10.根据权利要求8所述的白炽灯，其特征在于，所述支承线材(3)中的所述至少一个 的截面积在所述至少一个收窄部分(8)中减小。
11.根据权利要求8所述的白炽灯，其特征在于，属于所述支承线材(3)中的所述至少 一个的截面积的弯曲惯量在所述至少一个收窄部分(8)中减小。
12.根据权利要求8所述的白炽灯，其特征在于，所述第二区段(6)包括基本直的部分 和弯回端部。
13.—种减小白炽灯⑴中的振动的方法，所述白炽灯⑴包括具有截面积的支承线材 (3)，以及在半透明外壳(7)的内部的至少一个白炽灯丝(4)，所述灯丝(4)具有端部，各个 端部固定到对应的支承线材(3)上，所述方法包括在所述支承线材(3)中的至少一个中形 成至少一个收窄部分(8)的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个收窄部分(8)由所述支承线材⑶中的至少一个中的横向磨蚀部(16)或横向锯切口(15)形成。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个收窄部分(8)通过扁平化 所述支承线材(3)中的所述至少一个而形成，以减小属于所述支承线材(3)中的所述至少 一个的截面积的弯曲惯量。
全文摘要
本发明涉及抗振白炽灯和用于减小振动的方法。提供了一种包括至少一个白炽灯丝(4)的白炽灯(1)。该白炽灯丝布置在半透明外壳(7)的内部。该灯还包括从芯柱(2)中突出的支承线材(3)。灯丝具有端部，并且各个端部在联结点(5)处固定到对应的支承线材上。支承线材中的至少一个包括至少一个收窄部分(8)，以减小振动。收窄部分设置在联结点和芯柱之间。在本发明的另一方面的一个示例性实施例中，支承线材中的至少一个具有越过灯丝的端部的联结点而伸出的第二区段(6)。该第二区段包括用于减小振动的该至少一个收窄部分。还公开了一种用于减小振动的方法。此方法包括在支承线材中的至少一个中形成至少一个收窄部分的步骤。
文档编号H01K1/18GK102064081SQ20101052240
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者I·马盖, L·马凯, T·托马, Z·卡波奇 申请人:通用电气公司