发光二极管帽灯制造技术

一种发光二极管帽灯包括壳体。控制模块位于壳体内，并且包括多功能开关、电路板和适于从电池接收能量的触片。光学模块同样位于壳体内，且与控制模块相连。光学模块包括发光二极管（ＬＥＤ）模块、集成的反射散热器以及绝缘体。聚光圈被紧固在壳体上，以将控制模块和光学模块固定在帽灯壳体内。按钮位于壳体上且与多功能开关相连。备用ＬＥＤ与多功能开关相连，使得可择一地选择主ＬＥＤ灯或备用ＬＥＤ。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及帽灯，以及其它便携式光源，更特别地，涉及一种用电池提 供能量且以发光二极管为光源的帽灯。
技术介绍
帽灯典型地安装在矿工佩戴的硬质帽子上，为矿工在地底矿井中提供照 明。这样的帽灯在矿业设备行业是熟知的，它可以提供照明，同时矿工的双 手保持自由来完成各项作业。救援人员或是在那些个体人员必须在低可见度 环境下看清楚并且双手还可以从事作业的其它行业中也可能用到帽灯帽灯典型的是从被固定在使用者腰间的电池包获得能量。电源线将能量 从能量包传递至防护帽上的灯。帽灯典型的是用白炽灯泡作为光源。近来，应用发光二极管(LEDs)作为光源的帽灯得到了发展。这种帽灯与白炽灯 泡比起来通常能够提供更好的照明。附图说明图l是本专利技术发光二极管(LED)帽灯的实施例的前透视图2是图1的LED帽灯的后透视图3是图1和图2的LED帽灯的正视图4是沿图3的4-4线截取的图1-3中LED帽灯的剖视图5是图1-4的LED帽灯的分解后透视图6是图1-5的LED帽灯的光学模块的实施例的放大分解前透视图； 图7是图6的光学模块在已装配形态下的前透视图； 图8是图7的已装配的光学模块的俯视图9是图7和图8中已装配的光学模块沿图8中的9-9线截取的剖视图； 图10是图1-5中LED帽灯的控制模块的放大透视图； 图11是图10中电路板的第一实施例的原理图； 图12是图10中电路板的第二实施例的原理图；图13是增加了可互换光学透镜的图1-5中LED帽灯的光学模块的放大分解前透^L图14是已装配的图13中光学透镜和光学模块的前视图； 图15是图14中已装配的光学透镜和光学模块的俯视图； 图16是图14和图15中已装配的光学模块和光学透镜沿图15的线16-16截取的剖视图17是本专利技术的LED帽灯的第二实施例的透视图； 图18是图17中LED帽灯的俯视图19是图17和18的帽灯沿图1的中线19-19截取的剖视图； 具体实施例方式本专利技术中发光二极管(LED)帽灯的具体实施例大体上如图1-4中30 所示的那样。尽管在下文中本专利技术防护帽与帽灯一起用于矿业，但仍可理解 为可应用于别的类型的安全帽和便携式照明。帽灯30包括壳体32，其包括开口的端部33 (图5)，聚光圈34通过如 图5中36和38所示的螺紋安装在该端部。尽管图示的是螺紋，但所属领域 中已知其它紧固装置，如铰链和卡钩装置、螺钉或其它紧固件，接合片或销 和凹槽装置，都可以作为替换使用。壳体和聚光圈优选用塑料模制。如下面 所详细描述的那样，图1、 2和4中所示的按钮42安装在壳体32的顶部， 并控制帽灯的工作。如图2和4所示，帽灯包括夹紧装置39用以将帽灯连接至标准矿用防 护帽。因此，帽灯可以容易地夹在标准防护帽的安装附件上。参考图5,夹 紧装置39通过紧固件42a和42b而连接到帽灯的壳体32上。夹紧装置包括 开孔44,帽灯的电源线(未示出)从该孔中通过。如图5所示，正极再充电触片46和负才及再充电触片48通过螺4丁52a和 52b而安装到帽灯壳体32的下部内。绝缘板54插入到帽灯壳体的下部，以 基本覆盖再充电触片，且覆板56通过紧固件57而被固定到壳体的底部以覆 盖所述绝缘板。覆板包括开孔58,正极再充电触片46的J形部分通过该开 孔伸出，从而使其可以与电池再充电架接合。另外，在覆板56和壳体32底 部之间形成有狭缝，从而使电池再充电架的接合片可以与负极再充电触片板 48接合。正负极再充电触片与用来将电源线与帽灯相连接的螺钉62a和62b电连接。电源线的另一端与电池电源相连，如由宾西法尼亚洲汉诺威镇区的Koehler-Bright Star, Inc.(开利尔辉煌星光有卩艮公司)生产的WHEAT LI-16 电池。因此，当帽灯被置于再充电架中时，可以对电池进行再充电。正负极 再充电触片可使用多种可替换的结构，以与多个制造上的多种再充电架相适 应。如图5进一步所示，0形环64被置于壳体螺紋部分的螺紋36上，以便 在安装帽灯后，0形环64处于聚光圈34和壳体32之间以形成密封。参照图5，控制模块66放置于壳体32内，并且如下面所详细描述的那 样，其控制帽灯的工作。控制模块包括正负极再充电触片68a和68b，其与 螺4丁 62a和62b相接合。如前所述，螺钉62a和62b与电源线相连接并从该 电源线接收能量，电源线与电池相连，使得控制模块接收能量。再次参照图5(—并参照图4)，顶部安装的按钮42与柱塞钮70相接合， 该柱塞钮进而与作为控制模块66 —部分的多功能开关72接合。与杠杆类型 或滑动类型开关相比，即使手上戴着手套也可以不费力地对按钮42进行操 作。按钮和开关组件包括双密封设计，其包括围绕按钮42外周进行密封的 外部隔膜垫74和围绕柱塞钮70进行密封的内部O形密封件76,以可靠地 防止湿气和污染物进入壳体。当外部隔膜垫遭受冲击时也可作为弹簧/减震器 以保护开关，增加强度，并且要提供必要的作用力以克服由O形密封件所产 生的摩擦力。前后按钮防护板78a和78b分别防止对按钮42的意外搡作。光学模块，总体上如图5-9中82所示，同样位于帽灯壳体32内，并且 如下面将要详细叙述的那样，与控制模块66电连接。如图6所示，光学模 块包括LED模块84、集成的反射散热器86和绝缘器88。 LED模块84包括 高亮度的LED主灯92、碟状LED插孔板93，以及如图6、 8和9所示，将 能量提供给LED主灯的导线94a和94b。如图6-9所示，LED模块84位于 集成反射散热器86的中心开孔94内。集成反射散热器86优选由例如铝等 材料制造，这可以使其作为LED模块84的散热片使用。如图6-9所示，绝 缘器88优选由热塑性塑料制造，与集成反射散热器86的后部相连接。如图 6所示，绝缘器88包括分别具有孔洞98a和98b的凸起部96a和96b, LED 模块的导线94a和94b从孔洞98a和98b中通过。绝缘器88用于将集成反 射散热器86与控制模块(图5中66)电绝缘，并减少两者之间的热传递。 如图6-9所示，绝缘器88包括一对相对的翼片102a和102b,该对翼片之间形成用来容纳控制模块的开关(图5中72)的空间。高亮度LED需要有效地去除由二极管产生的热量。集成反射散热器86 利用反射器几何形状的增加的表面面积而有效地起到散热的作用。这样的设 计同样可以减少部件的数量从而可以减少成本且简化组装。图5和图10中总体以66指示控制模块。如图IO所示，控制模块包括 印刷电路板104、多功能开关72、触片68a和68b。 LED模块插孔106a和 106b、备用LED插孔108a和108b。 LED模块84的导线94a和94b (图6、 8和9 )与LED才莫块插孔106a和106b相接合。备用LED 110安装在支座112中，该支座优选由塑料制成且安装在印刷 电路板104上。备用LED 110具有与备用LED插孔108a和108b相连接的 导线。备用LED IIO位于形成在集成反射散热器内的凹槽内，如图4、 6、 7 中114所示。如图4、 5和10中72所示的多功能开关用来选通主高亮LED (图6、 7 和9中92 )或是标准备用LED (图4、 5和10中110 )或是断开。如前所述， 开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化结构的帽灯，包括：　ａ）具有开口端的壳体；　ｂ）位于壳体内的控制模块，所述控制模块包括开关、电路板和适于从电池接收电能的触片；　ｃ）位于壳体内且与控制模块相接合的光学模块，所述光学模块包括主ＬＥＤ灯和反射器；和　 　ｄ）聚光圈组件，其被紧固在壳体上，以覆盖开口端并将控制模块和光学模块固定在帽灯的壳体内。

【技术特征摘要】
US 2007-12-21 61/008,6951. 一种模块化结构的帽灯，包括a)具有开口端的壳体；b)位于壳体内的控制模块，所述控制模块包括开关、电路板和适于从电池接收电能的触片；c)位于壳体内且与控制模块相接合的光学模块，所述光学模块包括主LED灯和反射器；和d)聚光圈组件，其被紧固在壳体上，以覆盖开口端并将控制模块和光学模块固定在帽灯的壳体内。2. 如权利要求1所述的帽灯，进一步包括连接到帽灯的壳体上的夹紧 装置。3. 如权利要求1所述的帽灯，进一步包括与控制模块的触片相连的再 充电触片。4. 如权利要求1所述的帽灯，其中所述聚光圈组件通过螺紋紧固到壳 体上。5. 如权利要求4所述的帽灯，进一步包括置于壳体的螺紋部上的O形环。6. 如权利要求l所述的帽灯，其中聚光圈组件包括透镜和环形垫圈。7. 如权利要求1所述的帽灯，进一步包括位于壳体上的按钮，所述按 钮与控制模块的开关相连，以允许用户通过该按钮配置开关。8. 如权利要求7所述的帽灯，其中所述开关为多功能开关。9. 如权利要求8所述的帽灯，进一步包括位于光学模块的反射器内的备用LED,所述备用LED与多功能开关相连，从而可择一地选择主LED灯 或备用LED。10. 如权利要求7所述的帽灯，进一步包括隔膜垫圈，其相对于帽灯的 壳体而基本密封按钮的周边。11. 如权利要求10所述的帽灯，进一步包括将按钮连接至开关的柱塞钮。12. 如权利要求11所述的帽灯，进一步包括围绕柱塞钮布置的内O形环。13. 如权利要求l所述的帽灯，其中光学模块的反射器用作集成的反射 散热器，且所述光学模块进一步包括位于光学模块和控制模块的电路板之间 的绝缘体。14. 如权利要求13所述的帽灯，其中集成的反射散热器由铝制成。15. 如权利要求l所述的帽灯，进一步包括可拆卸的光学透镜，其包括 半球形的透明透镜部、环和多个辐条，该多个辐条在环和透镜部之间延伸， 使得透镜部大体上位于环的中心，所述环的尺寸设置成允许光学透镜被置于 反射器中，且透镜部位于主LED灯的前方，与该主LED灯成间隔开的关系， 以调节由主LED灯产生的光图案。16. —种帽灯的构造方法，包括以下步骤a) 提供具有开口端的壳体；b) 提供控制模块，其包括开关、电路板和适于从电池接收电能的触片；c) 提供光学模块，其包括主LED灯、插孔板和反射器；d) 提供聚光圈组件；e) 通过壳体的开口端将控制模块插入到壳体中；f) 通过壳体的开口端将光学模块插入壳体并与控制模块相接合；g)将聚光圈组件紧固到壳体上，从而将控制模块和光学模块固定在帽 灯的壳体内。17. 如权利要求16所述的方法，其中壳体包括围绕开口端的螺紋部， 并且聚光圈組件包括相配合的螺紋，从而聚光圈组件可紧固到壳体上。18. 如权利要求16所述的方法，其中聚光圈组件包括透镜和垫圏。19. 如权利要求16所述的方法，其中反射器是集成的散热反射器，并 且光学模块包括与集成的散热反射器的背面相连的绝缘体。20. 如权利要求19所述的方法，其中集成的散热反射器是由铝制成。21. —种帽灯，包括a) 壳体；b) 开关，其位于壳体内，且适于从电池接收电能；c) 与开关相连的电路板；d) 位于壳体中的集成的反射散热器，所述集成的反射散热器包括中心 开孔；e) LED模块，其位于集成的反射散热器的中心开孔中，所述LED模块 与电^各板相连；和f) 绝缘体，其位于集成的反射散热器和电路板之间。22. 如权利要求21所述的帽灯，其中集成的反射散热器是由铝制成。23. 如权利要求21所述的帽灯，其中集成的反射散热器包括凹槽，并且 进一步包括位于凹槽内且与开关相连的备用LED。24. 如权利要求23所述的帽灯，进一步包括将备用LED与电路板相连 的支架。25. 如权利要求21所述的帽灯，其中电路板包括一对调节器，该一对调 节器与开关相连，且并联连接以向LED模块提供电流。26. 如权利要求21所述的帽灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰德瓦尼，约翰科塞克，
申请(专利权)人：开利尔辉煌星光有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]