[发明专利]一种可调式灯具

说明书

本发明涉及一种照明装置的支承，特别是涉及一种支承件能沿导件移动的照明装置。

现有灯具的各灯种，都有一些可调式灯具，即是在灯的底座不动的情况下，灯体(专利申请人注：本专利申请中，灯体是指灯、灯座、灯罩的组合体。)可在一定范围内活动的。这类灯具，有的是利用软梗，有的是利用一条灯臂或两条、两组灯臂绕支点在一个立面内摆动而达到使灯体移动的目的。例如已得到广泛应用的GC13-A拉簧型工作灯，(参见《电工手册》第三版，上海科学技术出版社出版、《电工手册》编写组编，11-14页)它有两组可绕支点转动的灯臂，从而使灯体获得较大范围的移动，但只能在一个立面内活动。它靠弹簧取得平衡，使灯体能停留在所需位置，然而效果并不好，容易失效。

本发明的目的是提供一种灯体能在更大的范围内更灵活、方便地获得垂直升降、水平位移和绕立柱中心线旋转等全方位的运动，能准确、可靠地停留在所需位置的灯具，提供这种灯具可折叠或便于拆卸成两部分的形式，提供可自动远距离操作的灯具，及提供作理疗用灯。

本发明是这样实现的：它由灯体、灯臂架、臂架座、立柱和底座组成，以灯臂为参照物、灯体可在三维空间内转动。其特征在于灯臂架和臂架座。臂架座与立柱以动副连接，有垂直导向件和水平导向件。灯臂架的结构类似比例放大尺，由四支臂杆组成，以简化后的机构图表示如图2：灯臂BC与主臂AB铰接于B点，与副臂EF铰接于F点，小臂DE与主臂AB绞接于D，与副臂EF铰接于E、B、D、E、F构成平行四边形。铰接于A点的垂直滑件与臂架座的垂直导向件构成移动副，臂架座上设有固定垂直滑件的定位装置；与副臂、小臂共铰于E点的水平滑件和臂架座的水平导向件构成另一移动副，灯体的重心在灯臂BC的C点铅垂线上(C点可超出灯臂实长，在它的延长线上)各臂的长度有如下关系：设BC的长度为L，BF与DE均为l，AB为H，AD为h，EF为H-h，则L∶l＝H∶h，并设有平衡灯臂架重量的平衡装置。

把臂架座分为上座和下座两部分，垂直导向件和水平导向件设置在上座，与立柱结合的转动副设置在下座。以上座和下座为分界，可使整个灯具便于拆卸成两部分或成为可折叠的形式。

以本发明的基本形式为基础，在其各个运动副上设置驱动装置，可以实现远距离自动操作。

当使用不是用于照明而是作理疗用的灯，本发明还可制成理疗用灯具。

本发明与现有技术相比，灯体可在更大范围内随意移动，并能保持稳定状态，具有“随遇平衡”的特点。以下说明它的工作原理。

假设灯臂架的各臂杆均无自重，各臂杆均为绝对刚体，爱力后无变形；各杆件的尺寸无制造误差，装配时也无装配误差，各运动副无摩擦。各臂杆均以代表其几何轴线的直杆代替，将其摆成任意位置，简化机构图如图2所示。设主臂AB与水平线成β角，灯体的重力线与灯臂BC成α角。作辅助线：过B作垂线BQ，过D作垂线DV，过A作水平线AP，交BQ于P，交DV于W，过C作水平线交BQ于Q。如图3所示。

首先选整体为研究对象，并解除约束，可知灯体重力G为主动力，垂直滑件被定位装置固定后，A点处属固定铰链，E点处属光滑接触面约束。根据约束性质确定力的作用线(见图3)，N_E、F_Ax、F_Ay为约束反力。显然这是一组平面力系。平面力系的平衡的充分与必要条件是力系的主向量和对任选点的主矩分别等于零。用解析式表示就是：

欲使杆架系统保持平衡，则必须满足这三个独立的方程。

由ΣFx＝0得：FAx＝0

由∑m_A(F)＝0得：G(CQ+PA)-N_E(EV+WA)＝0 N E = CQ + PA EV + WA · G ]]>

其中：CQ＝Lsinα  PA＝Hcosβ  EV＝lsinα  WA＝hcosβ