CN101505010A - 用于led电连接的接线元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于LED电连接的接线元件，所述LED设置在印制基板上，该印制基板为了与电导体触点接通而具有接触区。本发明的目的是，提供一种用于设置在印制基板尤其是星形印制基板上的LED的接线元件，它能够实现无焊点的并且操作简单的连接电缆的连接。为此，本发明提出，所述接线元件具有用于布置在接触区上的接触元件，它们能够实现连接电缆的无焊点连接。

Description

用于LED电连接的接线元件
技术领域
本发明涉及一种用于LED电连接的接线元件，所述LED设置在印制基板上，该印制基板为了与电导体触点接通而具有接触区。
背景技术
在照明工业中，越来越多地用LED来替代传统光源，例如白炽灯和荧光灯，为的是实现特别节能和小型化的照明。对于这种照明，举例来说是楼梯台阶照明、用于逃生通路标识光源的紧急与方向指示照明，还有置入地下的装饰性照明。此外，LED作为发光器材替代传统的室内及建筑物照明更是具有重要意义。例如由DE 10 2004 004 779A1或US 7,182,627 B1已知那些利用设置在印制基板上的LED的照明器。
然而，LED的照明强度在大量使用中具有较高的损失功率，该损失功率体现为放热的形式而能够被感觉得到。因为LED对热非常敏感，尤其是由于强的受热会降低其使用寿命，所以必需要保证有效的冷却。为此人们采用了许多方法来应对这一点，将LED装配在印制基板上，其材料例如铝具有良好的导热性。装配在这种印制基板上的LED大多在利用所谓导热膏的情况下被安置在适合于作为冷却体的座架上。这同样保证有效地排热并因此用作所谓的散热槽(
Figure A200810184925D0004185230QIETU
)。
对于某些使用场合，生产方就已经将单个LED安置在所谓的星形印制基板上，该星形印制基板具有配有焊锡的接触区。各个星边通过基本上呈部分圆形的切口相互分开。穿过这些切口可以导入螺钉杆，从而使螺钉头顶靠在印制基板上并将印制基板固定在支承体上。借助于常用的钎焊工艺将连接电缆焊接于接触区。
而使用这种LED进行生产的照明工业优选无焊点地连接所述连接电缆，因为这意味着大大简化了装配工艺，并且能方便地更换有缺陷的LED。
US 2007/0070631 A1公开了这种无焊点的连接工艺，其中，多个设置在印制基板上的LED是通过适当的连接工艺安装在传统的荧光灯灯座中。这种解决方案特别适合用于替代荧光管，但是不适于其它的使用场合。
US 2003/0183417 A1公开了LED在汽车领域中的另一种无焊点电连接，建议采用一种卡口式的LED固定，其中，LED在这里没有印制基板。
同样，DE 87 11 882 U1也提出了一种针对于无印制基板的LED的无焊点电连接。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于设置在印制基板尤其是星形印制基板上的LED的接线元件，它能够实现无焊点的并且操作简单的连接电缆的连接。
上述目的由具有权利要求1特征的、尤其是具有特征部分所述特征的接线元件得以实现，据此，所述接线元件具有用于布置在接触区上的接触元件，它们能够实现连接电缆的无焊点连接。
所述接触元件例如可以是压力触点，它们支承在印制基板的接触区上并且带有用于连接所述连接电缆的插接接头形式的接触夹子。这种接线元件能够利用照明工业常用的无螺钉和无焊点连接工艺来实现对LED供电。
因此一种优选实施形式的特征是：所述接线元件至少在接触区的区域内罩住印制基板，并且接线元件的罩住印制基板的区域使接触元件以压力触点的形式保持触靠在接触区上，尤其是当接触元件具有用于无焊点和/或无螺钉连接所述连接电缆的接触夹子的时候。
若所述接线元件将印制基板保持在该接线元件与一个支座尤其是一个冷却体或者任意支承件之间并因此用来使LED接电和用来固定LED，其中该接线元件尤其是用来连接设计为星形印制基板的LED印制基板，则能够进一步简化灯具的制造。
另一种实施形式的特征是，所述接线元件基本上是环形的并且具有向着印制基板敞开的用于容纳接触元件的外壳体，该外壳体还构造有用于容纳连接电缆的导入孔。在此，所述外壳体保证了接触元件在接线元件中的可靠配合并且还附加地保证电绝缘。
在此规定，使所述接线元件具有用于容纳固定件尤其是螺钉的凹口，借助所述固定件可以固定接线元件。
特别优选这样一种实施形式，其中，所述接线元件的各凹口与星形印制基板的各星边间隙(Strahlzwischenraum)对齐，从而使得用于固定印制基板的固定件直接嵌入到支座里面。通过这种接线元件，能够在一个工序中完成接线元件与LED印制基板接触区之间的触点接通以及LED的固定，这便大大简化了灯具生产。
在本发明的一种改进方案中，规定：LED通过一个基座设置在印制基板上，该基座具有一种确定的外轮廓，并且接线元件具有一种至少部分的轮廓重合，用于使接线元件相对于LED定心对准。由此保证使接线元件正确地设置在印制基板上。
在此方面，按进一步的实施形式，可以这样设计接线元件，即，使其适配于不同LED基座的多种不同外轮廓，从而能使同一接线元件在不同的印制基板上定心。因此，对于多种不同的LED，可以制造一个通用的接线元件，这对于这种接线元件的生产以及配置是非常有利的。
若按照一种特别优选的实施形式，规定：接线元件具有一个支承件，它固定着影响LED光线的装置，尤其是调整光线的光学器件，则上述的定心装置还具有重要的作用，即，使这种光线影响装置正确地设置在LED上。此外，将目前所使用的各种光学器件(这些光学器件调整LED光线，尤其是聚束或散射)支架组合到接线元件中，这样就大大减少了构件的数量并且能够实现预配置单元的制造。
在此规定，所述支承件与接线元件一体地连接或者所述支承件可拆卸地固定在接线元件上。在后一种情况下规定：所述支承件和接线元件构造有用于可拆卸地相互固定的锁定机构。
若支承件和接线元件能够相互拆卸，则存在这种可能性，即，接线元件包括光学器件支架可以按照组合模块系统进行预制和提供使用。
附图说明
由下面的附图描述可得出本发明的其它优点，并且能够更好地进行理解。附图中：
图1示出具有本发明的接线元件和光学器件支架的LED灯具的分解图，装配在一个平面的座架上，
图2示出按照图1的灯具的组装状态，
图3示出按照图1的本发明的接线元件，
图4以局部剖视图示出按照图2的灯具，
图5和6示出具有不同基座外轮廓的LED在各个具有相应接线元件的星形印制基板上，
图7示出LED在具有万能接线元件的星形印制基板上。
具体实施方式
在各附图中，LED灯具总体上配有标记符号10。该灯具10包括一个星形印制基板12及设置在其上的LED13、一个借助螺钉14装配在灯具座架上的接线元件15(它用于连接电缆16的无焊点连接)、一个光学器件支架17和一个光学器件18，其装配在灯具座架11上。
灯具座架11对于灯具10具有双重功能。一方面是使灯具10通过螺钉14固定在该灯具座架上，另一方面该灯具座架用于排放在LED13工作时所产生的热量。因此，灯具座架11以及星形印制基板12由良好导热性能的材料制成，大多是由铝制成。孔20用于安装固定螺钉14的螺钉杆19。
星形印制基板12在此为六边辐射状设计，其中，星形印制基板12的每个星边(Strahl)21通过一个大致呈部分圆形的凹口22与其相应邻接的星边间隔开。在星形印制基板的顶面上，LED 13设置在一个LED基座23中，并通过接触脚24和未示出的印制导线与同样位于星形印制基板12顶面上的接触区25相连接。
接触区25通常覆有焊锡，用于以简单的方式与连接电缆钎焊连接。这种接触区25也可以称为焊接区。
本发明的接线元件15基本呈环形地构造，在按照图2的组装灯具状态置于星形印制基板12上。由一凸缘件27所包围的环形内腔26用于容纳LED13连同基座23。
凸缘件27首先在对置的圆周区域中构造了两个外壳体28和位于其间的用于与光学器件支架17配合的向内指向的锁定凸头29形式的锁定件。每个外壳体28向着星形印制基板12敞开并且向着凸缘件27外侧具有连接电缆导入孔30，穿过它，使去除绝缘皮的连接电缆16端部31插入到位于外壳体28中的接触夹子里面。为了使接线元件15定位在星形印制基板12上，凸缘件27构造有锁定凸头32，它们在放置在星形印制基板12上时嵌入到两个对置的凹口22中。同样也使接线元件15构造有呈部分圆形的凹口33，其与所述凹口22对齐，在这里是两个凹口33。
光学器件支架17是一个大致呈圆环形的部件，它在其指向印制基板12的底面上首先构造有对应锁定凸头34，借助它们可使光学器件支架通过凸缘件那侧的锁定凸头29定位在接线元件15上。指向顶面的锁定件35用来固定光学器件18。容纳光学器件18轮廓的支持件36、定位槽37或定位筋38用于使光学器件18正确定位。
在图3中再一次示出接线元件15，其中，朝向观察者的外壳体28部分地剖开，形成了针对内部接触元件39的可见视图。
接触元件39具有一个指向星形印制基板12的弹性腿40形式的压力触点，它用于触靠在接触区或焊接区25上。被置于连接电缆导入孔30区域中的接触元件39的夹子边腿41具有一个作为支承座的接触边腿42。夹子边腿41相对于接触边腿42弹力复位地弹性预紧，并在插入连接电缆16的去除绝缘皮的端部31时从一个静止位置被顶开。它使连接电缆16电接触地相对插入方向保持固定。
按照下述方式实现在图2和4中所示的LED灯具的组装：
将星形印制基板12放置在灯具座架11上，使得呈部分圆形的凹口22对齐地设置在灯具座架11的孔20上。在星形印制基板12上放置接线元件15，其中，使锁定凸头32嵌入到星形印制基板12的凹口22里面。这一点保证弹性腿40正确地配合在对于所有市场上常见的星形印制基板12的接触区或焊接区25上并且负责正确定位接线元件那侧的凹口33。穿过相互对齐的凹口33和22，将螺钉14的杆19插入到灯具座架11的孔20中。在旋紧螺钉14时，螺钉头43便将接线元件15和星形印制基板12固定在它们与灯具座架11之间。在装配接线元件15和星形印制基板12以后，将光学器件支架17卡锁在接线元件15上，最后安置光学器件18。
图4再一次以局部剖视的侧视图示出了组装好的LED灯具10。在这里再一次看出，接触元件39是如何以其弹性腿40构成一个压力触点并且是如何以其边腿41和接触边腿42构成一个用于电连接LED13的夹紧触点。也可以非常清楚地看到通过锁定凸头29和对应锁定凸头34在接线元件15与光学器件支架17之间实现的卡锁。最后还示出，螺钉杆19是如何穿过星形印制基板12和接线元件15的未配有标记符号的凹口22和33。同样还可非常清楚地看出光学器件18在光学器件支架17中的定位。
图5至7分别以俯视图示出了带有LED 13的星形印制基板12，LED分别支承在一个LED基座23里面，其中，各LED基座23具有不同的外轮廓。在俯视图中分别相应地示出各接线元件15，它们的特点在于，容纳LED 13的环形内腔26有不同的剖面轮廓。一眼便可看出，图5中环形内腔26的内轮廓对应于基座23的外轮廓。
而图6中环形内腔26的内轮廓只部分地对应于基座外轮廓。除了相应的轮廓重合以外，还构造了用于从基座23伸出的接触脚24的缺口。但是要使环形内腔26的轮廓与LED基座23的外轮廓充分一致，以使接线元件15相对于LED13光学定心地设置在星形印制基板12上。这样，与前文所述的接线元件15与星形印制基板12为了单纯保障电气触点接通之目的而实施的对准定位相比，总体上在所有构件的配合作用方面得到了更高的精度。
而在图7中则图示了这样一个接线元件15，其环形内腔26完全空出，没有示出与所示基座23中任何一个的轮廓重合。这种接线元件可适用于每个在图5至7所示的星形印制基板12。
在星形印制基板12的接触区25上和在接线元件15的外壳体28上存在着极性+/-的标记，在LED13通电时必须要注意这些标记。必需通过装配过程保证正确的配置关系。但是也可以设想，通过一种对星形印制基板12和接线元件15某些轮廓的编码措施来产生仅仅一种方位正确的装配位置，例如，通过在星形印制基板12中的附加的孔和在接线元件15外壳上的对应的销子。
总之是示出了一种非常简单地构造的用于LED13的接线元件15，通过它，能够实现设置在星形印制基板12上的LED13的无焊点电连接，并且同时能够使星形印制基板12固定在一个座架部件例如冷却体上。

Claims (14)

1.用于LED(13)电连接的接线元件(15)，所述LED设置在印制基板上，该印制基板为了与电导体触点接通而具有接触区(25)，其特征在于，所述接线元件(15)具有用于布置在接触区(25)上的接触元件(39)，它们能够实现连接电缆(16)的无焊点连接。
2.如权利要求1所述的接线元件，其特征在于，所述接线元件(15)至少在接触区(25)的区域内罩住所述印制基板，并且所述接线元件(15)的罩住印制基板的区域使接触元件(39)以压力触点(40)的形式保持触靠在所述接触区(25)上。
3.如权利要求1或2所述的接线元件，其特征在于，所述接触元件(39)具有用于无焊点和/或无螺钉地连接所述连接电缆(16)的接触夹子(41，42)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的接线元件，其特征在于，所述接线元件(15)将所述印制基板保持在该接线元件与一个支座尤其是一个冷却体之间并因此用来使所述LED(13)接电和用来固定所述LED(13)。
5.如上述权利要求中任一项所述的接线元件，其特征在于，所述LED(13)的印制基板设计为星形印制基板(12)。
6.如上述权利要求中任一项所述的接线元件，其特征在于，所述接线元件(15)基本上是环形的并且具有向着所述印制基板敞开的用于容纳所述接触元件(39)的外壳体(28)，该外壳体(28)还构造有用于容纳连接电缆(16)的导入孔(30)。
7.如上述权利要求中任一项所述的接线元件，其特征在于，所述接线元件(15)具有用于容纳固定件尤其是螺钉(14)的凹口(33)，借助所述固定件可以固定该接线元件(15)。
8.如权利要求4、5和7所述的接线元件，其特征在于，所述接线元件(15)的各凹口(33)与星形印制基板(12)的各星边间隙对齐，以使用于固定印制基板(12)的固定件直接嵌入到支座中。
9.如上述权利要求中任一项所述的接线元件，其特征在于，所述LED(13)通过一个基座(23)设置在印制基板上，该基座具有一种确定的外轮廓，并且，所述接线元件(15)具有一种至少部分的轮廓重合，用于使接线元件(15)相对于LED(13)定心对准。
10.如权利要求9所述的接线元件，其特征在于，所述接线元件(15)的轮廓重合适配于不同LED基座(23)的不同外轮廓。
11.如上述权利要求中任一项所述的接线元件，其特征在于，所述接线元件(15)具有一个支承件，该支承件固定着影响LED(13)光线的装置，尤其是调整光线的光学器件(18)。
12.如权利要求11所述的接线元件，其特征在于，所述支承件与所述接线元件(15)一体地连接。
13.如权利要求11所述的接线元件，其特征在于，所述支承件可拆卸地固定在所述接线元件(15)上。
14.如权利要求13所述的接线元件，其特征在于，所述支承件和所述接线元件(15)构造有用于可拆卸地相互固定的锁定机构(27，34)。
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