CN103822127B - 一种led球泡灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED球泡灯,其灯座固定安装于灯头;散热体的一端固定安装于灯座,散热体内腔容置驱动电路;驱动电路的一端固定设置于灯座;散热体的另一端设置一安装环;散热环固定安装于安装环;导热柱固定安装于安装环;导热片贴装于导热柱上;柔性电路板贴装于导热片上,柔性电路板设置若干焊盘,各发光二极管固定安装于对应的焊盘;灯罩固定安装于散热环的环形槽。采用上述方案,实现了宽角度发光的LED球泡灯,灯具散热效果高,从而延长了使用寿命、减少了光衰,驱动电路远离发光二极管,从而有效地降低了电子元器件的表面温度,使得驱动电路的使用寿命更长,且具有更高光通量输出,并且易于安装,具有较低的制造成本。

Description

一种LED球泡灯
技术领域
本发明涉及照明领域,尤其涉及的是,一种LED球泡灯。
背景技术
LED照明光源具有寿命长、节能、安全、绿色环保;色彩丰富以及微小化等特点被称为下一代光源被受关注,现在节能技术的不断更新,LED灯必定成为未来照明行业的主力军,另外LED作为新能源的代表,广泛应用于各种场合,正在逐渐取代传统的白炽灯、卤素灯,应用在各种照明的领域,但是LED灯本身在工作时会有较大的发热量,可见就会产生很大的光衰,变相地缩短了LED球泡灯的使用寿命,在一定程度上限制了LED球泡灯在照明行业的应用范围。
并且,现在的LED球泡灯具发光角度小,且LED一般都是放置在密封的空间,通过金属传导来散热,采用的基本上都是压铸材料,这种散热结构不仅外形臃肿,体积大,质量重,对灯头会产生负重情况,所以会造成灯头松动影响安全,另外散热就是现阶段制约LED灯发展的一个重要因素,特别是对大功率的LED灯,在光通量增加的情况下,LED所产生的热量也同时增加。LED产生的热量不能快速散发出去,就导致LED 节温升高,而LED节温的高低直接影响到LED的出光效率、元器件的使用寿命和可靠性,也就是说,散热和发光角度限制了LED球泡灯具的广泛应用。
因此,现有技术存在缺陷,需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的LED球泡灯,其散热效果好、发光角度大且制造成本较低。
本发明的技术方案如下:一种LED球泡灯,其包括灯头、灯座、驱动电路、散热体、散热环、导热柱、导热片、柔性电路板、若干发光二极管、灯罩;所述灯座固定安装于所述灯头;所述散热体的一端固定安装于所述灯座,所述散热体具有管状部,其外壁设置若干预设置形状的散热片,内腔容置所述驱动电路;所述驱动电路的一端固定设置于所述灯座;所述散热体的另一端设置一安装环,所述安装环设置有内螺纹与外螺纹;所述散热环通过所述外螺纹固定安装于所述安装环;所述导热柱通过所述内螺纹固定安装于所述安装环;所述导热柱设置柱部和膨胀头部,所述导热片贴装于所述导热柱上,并且至少部分覆盖所述导热柱的外部;所述柔性电路板贴装于所述导热片上,所述柔性电路板设置若干焊盘,各所述发光二极管固定安装于对应的所述焊盘;所述散热环还设置一环形槽,所述灯罩固定安装于所述环形槽。
优选的,所述LED球泡灯中,所述导热柱设置二十五个发光面,包括顶端一个八边形、分别与所述八边形的一边邻接的八个上部梯形、分别与各所述上部梯形一一对应邻接的八个下部梯形、以及分别与各所述下部梯形一一对应邻接的八个四边形;所述导热片对应贴装于所述导热柱的二十五个发光面上,并且对应形成二十五个发光面;所述柔性电路板对应贴装于所述导热片的二十五个发光面上,并且对应形成二十五个发光面。
优选的,所述LED球泡灯中,所述八边形为正八边形,所述梯形为等腰梯形,所述四边形为矩形。
优选的,所述LED球泡灯中,各所述焊盘根据预设置的面积比率,均匀设置于二十五个发光面上。
优选的,所述LED球泡灯中,所述预设置形状包括截面为伞形、直线形及其组合。
优选的,所述LED球泡灯中,所述导热柱、所述导热片、所述柔性电路板分别在所述八边形中部的一对应位置,设置第一散热孔、第二散热孔、第三散热孔,三者位置重合,用于整体形成一个散热通孔。
优选的,所述LED球泡灯中,所述散热环还设置若干第四散热孔。
优选的,所述LED球泡灯中,所述散热体的外壁还设置若干第五散热孔。
优选的,所述LED球泡灯中,至少在以下一安装部位设置导热硅胶,所述安装部位包括:所述灯座与所述灯头安装部位、所述散热体与所述灯座安装部位、所述散热环与所述安装环安装部位、所述导热柱与所述安装环安装部位、所述灯罩与所述环形槽安装部位。
优选的,所述LED球泡灯中,所述导热片设置双面导热胶。
优选的,所述LED球泡灯中,所述灯座设置定位片、卡位销、驱动电路卡槽、出线专用槽;定位片、卡位销分别与散热体的定位槽、卡位槽相卡扣固定;驱动电路卡槽用于固定所述驱动电路的一端;出线专用槽用于将所述驱动电路的一根输入电源线引出环绕在所述灯座的表面,将其旋压紧固于所述灯头与所述灯座之间。
采用上述方案,本发明实现了宽角度发光的LED球泡灯,灯具散热效果高,从而延长了使用寿命、减少了光衰,驱动电路远离发光二极管,从而有效地降低了电子元器件的表面温度,使得驱动电路的使用寿命更长,且具有更高光通量输出,并且易于安装,具有较低的制造成本。
附图说明
图1A为本发明一个实施例的LED球泡灯立体示意图;
图1B为图1A的应用示意图;
图2为本发明一个实施例的LED球泡灯的分解示意图;
图3为本发明一个实施例的LED球泡灯的剖视图;
图4为本发明一个实施例的LED球泡灯的透光罩的立体放大图;
图5为本发明一个实施例的LED球泡灯的螺牙灯座的立体放大图;
图6A为本发明一个实施例的LED球泡灯的飞碟散热体的立体放大图;
图6B为图6A的飞碟散热体的另一方向示意图;
图7A为本发明一个实施例的LED球泡灯的螺旋散热环的立体放大图;
图7B为图7A的螺旋散热环的另一方向示意图;
图8为本发明一个实施例的LED球泡灯的磨菇导热柱的立体放大图;
图9为本发明一个实施例的LED球泡灯的发光二极管与柔性FPC电路板焊接后的立体放大图;
图10为图9的实施例粘贴在高导热异形导热片上的立体放大图;
图11为图10所述高导热异形导热片的立体放大图;
图12为图11所述高导热异形导热片粘贴在蘑菇导热柱的立体放大图;
图13为本发明一个实施例的LED球泡灯的标准灯头的立体放大图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本发明进行详细说明。
本发明的一个实施例是,一种LED球泡灯,其包括灯头、灯座、驱动电路、散热体、散热环、导热柱、导热片、柔性电路板、若干发光二极管、灯罩。
所述灯座固定安装于所述灯头;例如,所述灯座螺接固定于所述灯头,或者,所述灯座卡扣固定于所述灯头。这样,不仅便于安装,而且易于维修。优选的,所述灯座与所述灯头安装部位设置导热硅胶,即在安装时,或者在安装之后,在两者的缝隙中填入导热硅胶,以增强传导方式的散热性,提升散热效果;同时,采用粘性不强的导热硅胶,不阻碍维修时的拆卸。
所述散热体的一端固定安装于所述灯座,例如,在灯座设置第一卡槽,散热体的一端对应设置对位的第二卡槽,第一卡槽与第二卡槽匹配,例如,第一卡槽与第二卡槽卡扣连接固定,从而将所述散热体固定在所述灯座上;这样易于安装,也容易拆卸所述散热体,从而在LED球泡灯发生故障时,易于替换故障组件。优选的,所述散热体与所述灯座安装部位设置导热硅胶。
所述散热体具有管状部,其外壁设置若干预设置形状的散热片,内腔容置所述驱动电路;也就是说,例如,所述散热体为中空的圆柱形。例如,所述预设置形状为片状组合;优选的,所述预设置形状包括截面为伞形、直线形及其组合。优选的,所述预设置形状的散热片如图6A和图6B所示,
所述驱动电路的一端固定设置于所述灯座,例如,所述灯座设置一槽位,所述驱动电路的一端***该槽位并固定;又如,所述驱动电路的一端胶粘固定于所述灯座;又如,所述驱动电路的一端卡扣固定于所述灯座。优选的,所述驱动电路的另一端固定设置于所述散热体的内壁,例如,在所述散热体的内壁也设置一槽位,所述驱动电路的另一端***所述散热体的槽位并固定;优选的,所述散热体的内腔依据驱动电路形状和大小设计,用于使驱动电路放置于所述内腔中,保持其位置,不发生位移。例如,所述灯座设置定位片、卡位销、驱动电路卡槽、出线专用槽;定位片、卡位销分别与散热体的定位槽、卡位槽相卡扣固定;驱动电路卡槽用于固定所述驱动电路的一端;出线专用槽用于将所述驱动电路的一根输入电源线引出环绕在所述灯座的表面,将其旋压紧固于所述灯头与所述灯座之间。
如图6A所示,所述散热体的另一端设置一安装环4002,所述安装环设置有内螺纹与外螺纹;所述散热环通过所述外螺纹固定安装于所述安装环;所述导热柱通过所述内螺纹固定安装于所述安装环;这样,易于安装和拆卸。优选的,所述散热环与所述安装环安装部位、所述导热柱与所述安装环安装部位,均分别设置导热硅胶。并且,所述散热环还设置一环形槽,所述灯罩固定安装于所述环形槽。优选的,所述灯罩与所述环形槽安装部位,也设置导热硅胶。也就是说,优选的,在以下一处或多处安装部位设置导热硅胶,所述安装部位包括:所述灯座与所述灯头安装部位、所述散热体与所述灯座安装部位、所述散热环与所述安装环安装部位、所述导热柱与所述安装环安装部位、所述灯罩与所述环形槽安装部位。优选的,所述灯罩内壁设置散热涂层。
所述导热柱设置柱部和膨胀头部,例如,带柄圆锤形,例如,八棱锤形,或者,其形状可参考中国古代带柄的锤形武器,本发明各实施例对此均无额外限制;这样设计的好处事增加了发光面的角度。所述导热片贴装于所述导热柱上,并且至少部分覆盖所述导热柱;例如,所述导热片覆盖所述导热柱,包括柱部的外壁和膨胀头部的外壁。也就是说,导热片位于导热柱的外表面,部分覆盖或者完全覆盖导热柱的外表面,即外壁。
所述柔性电路板贴装于所述导热片上,所述柔性电路板设置若干焊盘,各所述发光二极管固定安装于对应的所述焊盘;例如,各焊盘均匀分布在柔性电路板上,又如,各焊盘之间的间距大于一个预设值,例如5毫米、7毫米、10毫米等等。优选的,所述导热片设置双面导热胶,一面用于将导热片贴在导热柱上,另一面用于将柔性电路板贴装在导热片上。
一个例子是,所述导热柱设置二十五个发光面,包括顶端一个八边形、分别与所述八边形的一边邻接的八个上部梯形、分别与各所述上部梯形一一对应邻接的八个下部梯形、以及分别与各所述下部梯形一一对应邻接的八个四边形; 所述导热片对应贴装于所述导热柱的二十五个发光面上,并且对应形成二十五个发光面;所述柔性电路板对应贴装于所述导热片的二十五个发光面上,并且对应形成二十五个发光面。优选的,如图8所示,所述八边形为正八边形,所述梯形为等腰梯形,所述四边形为矩形。即上部梯形与下部梯形分别为等腰梯形。例如,正八边形与任一上部梯形的夹角为110至140度,任一上部梯形与其邻接下部梯形的夹角为80至150度,任一下部梯形与其邻接矩形的夹角为110至140度。优选的,正八边形与任一上部梯形的夹角为120度,优选的,任一上部梯形与其邻接下部梯形的夹角为120度,优选的,任一下部梯形与其邻接矩形的夹角为120度。优选的,上部梯形与下部梯形为相同的等腰梯形。
优选的,各所述焊盘根据预设置的面积比率,均匀设置于二十五个发光面上。例如,该预设置面积比率是焊盘数比平方厘米数。例如,该预设置面积比率是1个焊盘:1平方厘米,即柔性电路板的每一发光面上,至少一平方厘米设置一焊盘;少于一平方厘米则不设置焊盘;1.9平方厘米设置1焊盘;2.5平方厘米设置两个焊盘,以此类推。又如,该预设置面积比率是1个焊盘:0.6平方厘米,即柔性电路板的每一发光面上,至少0.6平方厘米设置一焊盘;少于0.6平方厘米则不设置焊盘;2.5平方厘米设置4个焊盘,1.1平方厘米设置1焊盘;以此类推。
优选的,所述导热柱、所述导热片、所述柔性电路板分别在所述八边形中部的一对应位置,设置第一散热孔、第二散热孔、第三散热孔,三者位置重合,用于整体形成一个散热通孔。优选的,所述散热通孔为一圆孔,即第一散热孔、第二散热孔、第三散热孔为相同的圆孔。优选的,如图9、图11与图12所示,所述导热柱、所述导热片、所述柔性电路板分别在该正八边形的中心部的同一位置,设置位置相同、大小相同的第一散热孔、第二散热孔、第三散热孔。优选的,如图7A与图7B所示,所述散热环还设置若干第四散热孔;和/或,所述散热体的外壁还设置若干第五散热孔。这样,有利于内外空气的对流,增强了散热性能。
又如,本发明又一实施例是:一种新型宽角度发光LED球泡灯,所述宽角度发光LED球泡灯包括灯头、螺牙灯座、驱动电路、飞碟散热体、螺旋散热环、磨菇导热柱、异形导热片、柔性电路板(FPC,Flexible Printed Circuit Board)、发光二极管(LED)、透光罩等零部件,如图1A所示,发光二极管呈不同方位、不同角度均匀地分布在蘑菇导热柱的25个表面上,光线相互交错、交叉确保LED球泡灯的主发光区位于透光罩的中心部位,使LED球泡灯的发光角度达到最大极限大于300°以上,发光效果更加均匀透彻。优选的,所述透光罩为耐高温的玻璃或者PC罩;优选的,所述螺旋散热环开有卡槽与透光罩相接粘合固定;螺旋散热环上的M35螺牙与飞碟散热体螺旋固定;优选的,所述飞碟散热体M18螺牙与蘑菇导热柱螺旋连接;另外一端内部开有卡槽与螺牙灯座对位卡槽固定;优选的,所述螺牙灯座与灯头成螺旋连接;螺牙灯座、灯头均配有相对应配合的螺纹;优选的,所述蘑菇导热柱上附着了一层导热率高的双面导热胶,发光二极管(LED)与柔性FPC电路板焊接后再固定在异形导热片上,使之三者成为一体;优选的,所述导热柱、散热体、散热环三者紧密结合在一起,形成一个导热内腔;与现有技术相对照,本发明各实施例所述LED球泡灯,其散热效果好、发光角度大,通常可以设置在300°以上,并且制造成本低。
本发明的各实施例及其部分放大示意如图1至图13所示,请参考图1,一实施例提供了一种宽角度发光LED球泡灯,包括灯头100、螺牙灯座200、驱动电路300、飞碟散热体400、螺旋散热环500、磨菇导热柱600、异形导热片700、柔性FPC电路板800、发光二极管900、透光罩1000等零部件,图2为其分解示意图,图3为其剖视示意图。下面按照工艺流程详细进行说明。
如图9所示,把特制的钢网治具放在中间带有圆孔8002的柔性FPC电路板800有焊盘一面,将锡膏均匀地刷在柔性FPC电路板800的焊盘上,把发光二极管900对应好焊盘粘贴在柔性PFC电路板800的焊盘上,通过回流焊设备使发光二极管900焊接到柔性FPC板800上。
如图11所示,用特殊设计的冲压模具将具有高导热的导热片冲压成异形导热片700,异形导热片700的两面均有很强的粘接性并覆盖有一层保护膜,中间并冲有圆孔7001方便过线及气流的流通。
如图12所示,把异形导热片700的任意一面的保护膜去除,对应蘑菇导热柱600上的25面将异形导热片700平整、一面对一面的粘贴在蘑菇导热柱600上。
如图9和图10所示,把焊接完成的柔性FPC电路板800和发光二极管900,与已粘贴在蘑菇导热柱600上的异形导热片700平整、一面对一面的对应好,把柔性FPC电路板无焊盘的一面8001紧密的粘贴在异形导热片700上。
如图6A所示,在飞碟散热体400的上端位置设置了M18螺纹4002和M35螺纹4001,如图6B所示,下端内空位置设置一个定位槽4004和一个卡位槽4003,例如,采用6063优质铝材通过特制模具拉伸、高精度数码机床精加工处理成型的飞碟散热体400,侧面像一根圆滑的立柱,其为近似一个飞碟,形状设计为足够的散热面积及其高品质的后工序处理,使其加速热传导,大大延长了灯具的使用寿命。结合图8,飞碟散热体400的M18螺纹4002与蘑菇导热柱600上的M18螺纹6002相连接,在螺纹旋接处会有一层胶体填充螺纹的空隙处,胶体具有高传热功能使其更易于传导热量。结合图7B,飞碟散热体400的M35螺纹4001与螺旋散热环500上的M35螺纹5004旋接,使其整个产品的散热部分更加美观;结合图5,定位槽4004和卡位槽4003均与螺牙灯座200上的定位片2003和卡位销2004相扣,致使螺牙灯座200不转动不松动;
如图7A和图7B所示,螺旋散热环500也采用了创新设计,在散热环某一圆周上均匀分布着12个孔径为1.8MM的通孔5002,使其LED球泡灯具内部与外部连通,把LED发光产生的热量通过通孔与空气形成气体对流,加速整个LED球泡的热传导,延长了LED与电源器件的使用寿命。在螺旋散热环500的上表面特意设计了一个环形槽5003,结合图4,此环形槽5003的作用是使透光罩1000的端口10001能够伸入到环形槽5003内形成相互配合,两者的配合用一种高透明的有机硅胶进行填充,既美观又牢固;螺旋散热环500的中间部位设计了一个孔径为23MM的通孔5001,此通孔5001覆盖M18螺纹的连接处使其进蘑菇导热柱600、飞碟散热体400、螺旋散热环500三者紧密结合在一起,形成一个导热内腔。
如图8所示,本申请独特设计的蘑菇导热柱600,采用优质的铝材经过特定模具锻压精加工成型,该器件多达25个面的设计犹如一个蘑菇,LED均匀分布在蘑菇导热柱不同的25个表面上,光线相互交错、交叉确保LED球泡的主发光区位于透光罩的中心部位,使LED球泡灯的发光角度达到最大的极限,发光效果更加均匀透彻。中间设计了一个直径为5MM的通孔6001是为了方便过线,另外也起到空气对流的作用,促进了散热。
并且,将电子元器件按预设置驱动电路PCB板元器件位置布局图焊接成一个完整的驱动电路300,并测试其相应的参数,如电流、电压、功率、功率因数等;驱动电路300中,PCB板设置宽端和窄端,宽端为次级,窄端为初级;次级分正负极,其正负极分别接柔性FPC电路板800上的正负极;初级不分正负极,用于接入电源;如图5和图13所示,一根从螺牙灯座200上的出线专用槽2002伸上环绕在螺牙灯座200的表面,灯头100将上的螺牙1001将其旋压紧固,另一根直接从灯头100的顶部引出,顶部灯头图钉1002压紧紧固;或者,初级分正负极,用于接入电源。
如图5所示,本申请特殊设计的螺牙灯座200,其材料为PC塑料白色防火型、其阻燃性能达UL94V-0,在其螺牙灯座200上的不同部位设计的有定位片2003、卡位销2004、PCB位卡槽2001、出线专用槽2002;结合图6A和图6B,其中定位片2003、卡位销2004与飞碟散热体400上的定位槽4004、卡位槽4003相扣后,螺牙灯座200不松动,不转动;PCB位卡槽2001将驱动电路300上初级端卡死,使得驱动电路300不会上下移动及晃动;出线专用槽2002的作用为把驱动电路300上的初级的任意一根线从此处伸出环绕在螺牙灯座200的表面,灯头100将其旋压紧固。如图13所示,所用灯头为标准件,例如,可选E27、E26或B22等。
如图4所示,采用完全透明或半透明的玻璃或PC材料做成的透光罩1000,其材料具有高透光率,使光通量几乎不会减少,保证了LED球泡灯的最高出光效率。且透光罩1000的形状近似于传统白炽灯泡的形状,使其与传统白炽灯泡均有貌似神似的感觉,其中透光罩1000的端口10001能够伸入到螺旋散热环500的环形槽5003内形成相互配合,两者的配合用一种高透明的有机硅胶进行填充,既美观又牢固;且填充胶体不腐变。
采用本发明的上述各实施例,结构更加简洁,零组件较少,且组装较为简便,可大大降低制造成本。
进一步地,本发明的实施例还可以是,上述各实施例的各技术特征,相互组合形成的LED球泡灯。
需要说明的是,上述各技术特征继续相互组合,形成未在上面列举的各种实施例,均视为本发明说明书记载的范围;并且,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种LED球泡灯,其特征在于,包括灯头、灯座、驱动电路、散热体、散热环、导热柱、导热片、柔性电路板、若干发光二极管、灯罩;
所述灯座固定安装于所述灯头;
所述散热体的一端固定安装于所述灯座,所述散热体具有管状部,其外壁设置若干预设置形状的散热片,内腔容置所述驱动电路;其中,所述预设置形状包括截面为伞形、直线形或其组合;
所述驱动电路的一端固定设置于所述灯座;
所述散热体的另一端设置一安装环,所述安装环设置有内螺纹与外螺纹;
所述散热环通过所述外螺纹固定安装于所述安装环;
所述导热柱通过所述内螺纹固定安装于所述安装环;
所述导热柱设置柱部和膨胀头部,所述导热片贴装于所述导热柱上,并且至少部分覆盖所述导热柱;
所述柔性电路板贴装于所述导热片上,所述柔性电路板设置若干焊盘,各所述发光二极管固定安装于对应的所述焊盘;
所述散热环还设置一环形槽,所述灯罩固定安装于所述环形槽。
2.根据权利要求1所述LED球泡灯,其特征在于,所述导热柱设置二十五个发光面,包括顶端一个八边形、分别与所述八边形的一边邻接的八个上部梯形、分别与各所述上部梯形一一对应邻接的八个下部梯形、以及分别与各所述下部梯形一一对应邻接的八个四边形;
所述导热片对应贴装于所述导热柱的二十五个发光面上,并且对应形成二十五个发光面;
所述柔性电路板对应贴装于所述导热片的二十五个发光面上,并且对应形成二十五个发光面。
3.根据权利要求2所述LED球泡灯,其特征在于,所述八边形为正八边形,所述梯形为等腰梯形,所述四边形为矩形。
4.根据权利要求3所述LED球泡灯,其特征在于,各所述焊盘根据预设置的面积比率,均匀设置于二十五个发光面上;其中,该预设置面积比率是焊盘数比平方厘米数。
5.根据权利要求2所述LED球泡灯,其特征在于,所述导热柱、所述导热片、所述柔性电路板分别在所述八边形中部的一对应位置,设置第一散热孔、第二散热孔、第三散热孔,三者位置重合,用于整体形成一个散热通孔。
6.根据权利要求5所述LED球泡灯,其特征在于,所述散热环还设置若干第四散热孔;或者,所述散热体的外壁还设置若干第五散热孔。
7.根据权利要求1至6任一所述LED球泡灯,其特征在于,至少在以下一安装部位设置导热硅胶,所述安装部位包括:所述灯座与所述灯头安装部位、所述散热体与所述灯座安装部位、所述散热环与所述安装环安装部位、所述导热柱与所述安装环安装部位、所述灯罩与所述环形槽安装部位。
8.根据权利要求7所述LED球泡灯,其特征在于,所述导热片设置双面导热胶。
9.根据权利要求8所述LED球泡灯,其特征在于,所述灯座设置定位片、卡位销、驱动电路卡槽、出线专用槽;定位片、卡位销分别与散热体的定位槽、卡位槽相卡扣固定;驱动电路卡槽用于固定所述驱动电路的一端;出线专用槽用于将所述驱动电路的一根输入电源线引出环绕在所述灯座的表面,将其旋压紧固于所述灯头与所述灯座之间。
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