CN102472480A - 灯座和灯头系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于保持LED(19)的灯座(11)和一种灯头(41)，所述灯座具有冷却体(12)和灯座壳体(13)，灯座壳体具有用于电连接LED的灯座触头(14)，灯头带有连接到导热元件上的LED(49)、可插入灯座壳体(13)中并且具有灯头触头(21)，为了向LED(49)供电，灯头触头可通过接触力(FK)与灯座触头(14)电接通，灯座侧的冷却体，可选地通过促进热传递的装置或者说介质例如导热膜或导热胶，与LED侧的导热元件以有利于热传递的贴靠压力(FA)相连接，该贴靠压力通过由一个适合的装置产生的压紧力(FA)来确保，以便吸收在LED运行时产生的热量。本发明的特别之处在于，所述灯座触头和灯头触头之间的电接通通过触头造型和/或触头支承以没有就所述压紧力而言的反作用力的方式实现。

Description

灯座和灯头系统
技术领域
本发明涉及一种灯座和灯头，所述灯座用于保持设有LED的光源，所述灯座包含冷却体和灯座壳体，该灯座壳体具有用于电连接光源的灯座触头，所述灯头带有连接到导热元件上的LED、能够被插入灯座壳体中并且具有灯头触头，所述灯头触头能够通过接触力与灯座触头电接通以便向LED供电，灯座侧的冷却体，可选地通过促进热传递的装置或者说介质例如导热膜或导热胶，与灯头侧的导热元件以有利于热传递的贴靠压力相连接，该贴靠压力通过由一个适合的装置产生的压紧力来确保，以便吸收在LED运行时产生的热量。
背景技术
在现有技术中公开了这种灯座，其大多依据紧凑型荧光灯座和灯头的结构方式，其中，灯头被插入灯座中并且通过旋转运动以卡口连接的形式固定。不同于荧光灯管，人们称这种结构方式为所谓的“单侧”插座系统。此外，通过旋转运动灯座触头和灯头触头彼此连接，且灯具被电接通。所述锁止原理也被称为扭锁系统。然而，另一种在现有技术也公开了尤其是用于设有LED的光源的灯座，其中，灯头被平行于冷却体表面地推入，该过程在此也包括电接通。
在现有技术中，灯座和灯头的任务迄今为机械保持灯具且将其电接通。
然而，基于LED的照明装置的使用寿命关键取决于在LED运行时产生的热量的最佳散发。LED对温度特别敏感。因此，这类灯头具有导热元件，其与灯座侧的冷却体相接触。人们已经认识到：导热元件和冷却体之间一定的贴靠压力可有利地影响热传递。因此，用于设有至少一个LED的光源的灯座和灯头的特点在于：除机械保持和电接通之外还必须确保尽可能最佳的散热。所以，用于LED照明装置的灯座和灯头在结构和设计要求方面明显不同于用于紧凑型荧光灯的灯座和灯头。
在现有技术中的灯座和灯头系统中然而业已表明，在灯头侧的导热元件和灯座侧的冷却体之间的贴靠压力并不是用于热传递质量的唯一标准。尽管相应存在贴靠压力，但在不同的灯座中仍出现LED的提前老化现象。实施的实验表明：贴靠压力在导热元件和冷却体的相互的贴靠面上的尽可能均匀的分布对于热传递质量是至关重要的。
发明内容
本发明的任务是提供一种灯座和灯头，其确保贴靠压力在导热元件和冷却体的相互的贴靠面上的均匀分布。
根据本发明的任务通过具有权利要求1的特征的、特别是具有权利要求1的特征部分的特征的灯座和灯头以下述方式得以解决：灯座触头和灯头触头之间的电接通通过触头造型和/或触头支承以没有就所述压紧力而言的反作用力的方式实现。
本发明利用这样的认识：即使是很小的、逆着确保贴靠压力的压紧力定向的力分量也可显著改变压力分布。由此出发，本发明通过灯座触头和灯头触头的巧妙的造型或它们在灯座壳体中或在灯头上的支承来避免这样的电接通，在这种电接通时接触力逆着压紧力定向。
首先，特别优选一种实施方式，其特征在于，灯座触头和灯头触头之间的接触力具有横向于压紧力的作用方向定向的力分量。
作为替换方案也可设想：灯座触头和灯头触头之间的接触力具有在压紧力的作用方向上定向的力分量，该力分量不影响贴靠压力的均匀分布。
上述两种实施方式确保接触力的作用方向不对压紧力产生不利影响并且不对贴靠压力的均匀分布产生不利影响。
甚至还可设想：灯座触头和灯头触头之间的电接通以增大压紧力的方式实现。
一种具体的实施方式规定：灯头触头构造为从灯头朝向冷却体方向突出的触头、尤其是触针，其中，在灯座触头和灯头触头之间的接触力横向于压紧力的作用方向定向。
作为补充，可规定：灯座触头构造为接触夹，其在两个接触腿之间保持灯头触头、尤其是触针。尤其有利的是，在其之间容纳灯头触头的接触夹确保可靠的电接通。
作为替换方案可设想：灯头触头构造为侧向突出于灯头圆周的、尤其是横向于压紧力的作用方向定向的触头、如扁平刀片触头，且在灯座触头和灯头触头之间的接触力与压紧力的作用方向相同。在扁平刀片触头均匀分布在灯头圆周上的前提下，该实施方式不对导热元件和冷却体相互的贴靠面的均匀的贴靠压力造成不利影响。
但也可想到提供一种接触安排，其中产生逆着压紧力的作用方向定向的接触力，但该就作用方向不利于压紧力的接触力不影响在导热元件和冷却体之间的贴靠压力。这种实施方式的特点在于：灯座触头构造为接触夹，在其之间容纳灯头触头、尤其是扁平刀片触头，且在其之间容纳灯头触头的接触腿的接触力彼此相反定向并且平行于压紧力的作用方向定向，灯座触头平行于压紧力的作用方向浮动地支承在灯座壳体中和/或灯头触头平行于压紧力的作用方向浮动地支承在灯头中。
最后，可设想一种实施方式，其特征在于：构造灯座侧或灯头侧的接触区，灯头触头或灯座触头贴靠在所述接触区上，其中，接触力横向于压紧力的作用方向定向。
附图说明
下述本发明的几个实施例的说明中给出本发明的其它优点。附图如下：
图1为根据本发明的灯座和根据本发明的灯头的分解图；
图2为根据图1的具有在灯座触头的平面中被垂直切开的灯头壳体的视图；
图3为图2中III处的局部细节图；
图4为根据图2的不具有灯座壳体的视图；
图5为图4中V处的局部细节图；
图6为根据图2的侧视图；
图7为图6中VII处的局部细节图；
图8为本发明的具有在灯座触头的平面中被垂直切开的灯座壳体的第二种实施方式的透视图；
图9为图8中IX处的局部细节图；
图10为根据图8的不具有灯座壳体的视图；
图11为图10中XI处的局部细节图；
图12为本发明的具有沿通过灯座触头的剖视平面的垂直切开的灯座壳体的另一种实施方式的透视图；
图13为图12的XIII处的局部细节图；
图14为根据图12的不具有灯座壳体的视图；
图15为图14中XV处的局部细节图；
图16为本发明的具有沿通过灯座触头的剖视平面被垂直切开的灯座壳体的另一种实施方式的透视图；
图17为图16中XVII处的局部细节图；
图18为根据图16的不具有灯座壳体的视图；
图19为图18中IXX处的局部细节图；
图20至23为本发明的其它实施方式的示意图，其中示出力作用方向下。
具体实施方式
在图1至19中，相同的或技术效果相同的部件使用同一附图标记。
灯座和灯头构成的系统在附图中总体上以附图标记10来表示。
所示灯座11首先具有冷却体12，在冷却体上设置灯座壳体13，其带有灯座触头14。冷却体也可是例如照明壳体的集成元件。
冷却体12的朝向灯座壳体13的表面构造成平面的，冷却体12在其背朝灯座壳体13的底侧上形成多个散热片15，以扩大表面和改善散热。
灯座壳体13具有灯头容纳部16，其在当前的实施例中构造成中央圆形凹口。灯头17首先带有远离冷却体定向的光具18，在光具内部在灯头17和光具18的过渡区域中设置一个或多个LED。灯头17在该实施例中构造得与灯头容纳部16轮廓相同且因此是圆柱形的。在将灯头17插入灯座壳体13中时，径向突出于灯头17的固定凸块19穿过锁止槽20中并以卡口连接式的锁止方式从后面卡在灯座壳体13的相应适合地构造的壁区段上。在根据图1至7的第一种实施例中，灯头17具有径向突出的触针22形式的灯头触头21。在将灯头17插入灯座壳体13中时，触针穿过插入槽23并由此到达灯座壳体13内部。当将灯头17沿锁止方向V旋转并且在到达就卡口连接式锁止而言的端部止挡时，触针22与灯座触头14嵌接。
在由灯座11和灯头17构成的系统10中，灯座11被视为下部且灯头17被视为上部。
从图1至7中可见：灯座触头14构造为接触夹24，其具有两个相对置的且相对预紧的接触腿25。
图2中再次整体上示出由灯座11和灯头17构成的系统10，其中，可通过在沿灯座触头14形成的平面中被垂直切开的灯头壳体13看到触头接通。
灯头17具有在此未进一步示出的导热元件，其一方面与LED接触并且-在设置在灯座11中时-另外一方面与冷却体12接触。通过这种方式在LED运行时产生的热量被导离照明装置并通过冷却体12散发到周围环境中。为此要求冷却体12和灯头侧的导热元件之间的接触面以规定的最小贴靠压力彼此贴靠。该最小贴靠压力借助由未示出的装置产生的压力来确保。该装置通常是指弹簧元件，其将灯座11和灯头17彼此压紧。该贴靠压力确保灯头侧的导热元件和冷却体12的全表面的均匀贴靠和由此确保最佳的热传递，必要时在它们之间设置附加的促进热传递的装置或者说介质、如导热膜或导热胶。
为了避免由于灯头触头和灯座触头的电接通对该贴靠压力或者说贴靠压力的均匀分布产生不利的影响，本发明提出下述实施例、尤其是具有所述的触头造型及布置的解决方案。
图1和7中示出的且构造为接触夹24的灯座触头14以其接触腿25与触针22的径向外表面进行电接通。在此，在将系统10的纵向中轴线M作为参考的情况下，接触腿25的压紧力在轴向上既顺着又逆着压紧力的作用方向起作用。这尤其在图3至5中清晰可见。在这种电接通中原则上存在这样的危险，即，下方的接触腿25的反作用于压紧力的力分量不利地影响贴靠压力，也就是说使之减弱。为了避免这点，灯座触头14在其接触腔26中可轴向(也就是说平行于中轴线M)移动地支承。因此，在根据图1至7的第一种实施例中，灯座触头14在轴向上(即平行于压紧力的作用方向)不能支承在灯座壳体13上。尤其是由下方的接触腿25引起的、逆着压紧力的作用方向定向的反作用力不能被施加。该逆着灯座11和灯头17之间的压紧力定向的力分量因此仅用于使灯座触头14和触针22可靠地电接通，却不对冷却体12和灯头侧的导热元件之间的贴靠压力产生不利影响。这样确定灯座触头14在其接触腔26中的间隙尺寸，使得所有可能出现在灯座11和灯头17上的轴向尺寸公差可在没有力的情况下被克服/补偿。
图8至11中示出本发明的第二种有利的实施方式。灯座触头14在此构造为大致V形的触头并且在竖直方向上、即在竖直的中轴线M的方向上无间隙地插入由灯座壳体13构成的接触腔26中。灯头17形成径向向外的接触区27，其在灯头17插入到灯座11中之后沿锁止方向V运动并且与V形灯座触头14贴靠。V形灯座触头的弹簧腿28位于接触区27上以便进行电接通。由弹簧腿28施加的接触力基本上在灯头17的径向方向上或者说横向于竖直的中轴线M或者说横向于压紧力的作用方向定向。因此，不存在对灯头侧的导热元件和冷却体12之间的贴靠压力的不利影响。
图12至15示出本发明的第三种实施方式。在此涉及一种构造有径向突出的扁平刀片触头29的灯头17，该扁平刀片触头又被具有彼此作用的接触腿25的接触夹24形式的灯座触头14所包围。就这点而言，根据图1至7的说明也适用与此，尤其是灯座触头14在此也平行于竖直的中轴线M或者说平行于压紧力的作用方向浮动地支承在接触腔26中。
图16至19示出本发明的另一种实施例。所述附图示出具有扁平刀片触头的灯头17，扁平刀片触头首先以一个局部区段从灯头径向伸出，但随后过渡到一个朝冷却体12方向折弯90°的且因此平行于竖直的中轴线或者说朝压紧力的作用方向定向的端部区段。再次构造为接触夹24的灯座触头14在两侧包围扁平刀片触头29的折弯的端部区段。基于扁平刀片触头29的端部区域的这种设置，在接触腿25和扁平刀片触头29的位于接触腿之间的折弯的端部区段之间的接触力横向于竖直的中轴线M定向且因此横向于灯头侧的导热元件和冷却体12之间的压紧力的作用方向定向。因此，所述接触力对冷却体12和灯头侧的导热元件之间的贴靠压力或贴靠压力的均匀分布根本没有影响。
接下来借助图20至23进一步解释本发明。在根据图20至23的实施方式中，为相同的或者说技术效果一样的部件使用同一附图标记。箭头方向表示相应的力的作用方向。
示出一种总体上以附图标记40来表示的灯座和灯头系统。灯座42具有冷却体43、未示出的灯座壳体以及灯座触头44。
总体上以附图标记41来表示的灯头具有灯头壳体45，在其朝向冷却体43的底侧46上设置导热元件47。导热元件47以一定的贴靠压力FA贴靠在冷却体43上，必要时在它们之间设置导热胶或导热膜。贴靠压力通过未示出的装置来产生，该装置例如可包含弹簧元件，其将灯头41与冷却体43夹紧。在根据图20至23的实施方式中，力作用方向相应于箭头方向。因此，该力作用到灯头41上并且将其压向冷却体43且在该具体的实施例中垂直于朝向灯头41的冷却体上侧48定向。也可考虑其它的实施方式。尤其是力作用方向也可逆着图20至23中的图示来定向，这仅涉及下面所描述的发明原理的逆转。冷却体43和导热元件47之间的贴靠压力均匀地分布在相互的贴靠面上。
导热元件47和冷却体43之间的通过压紧力FA形成的均匀的贴靠压力确保由LED49在运行中产生的热量的最佳传导。LED为此与灯头壳体45带有的导热元件47相接触。
本发明的重要原理如下：通过巧妙的触头造型和/或在灯头41或灯座42中相应适合的触头支承以没有就所述压紧力FA而言的反作用力的方式在灯座触头44和灯头触头50之间形成电接通。也就是说，在灯头带有的灯头触头50与灯座触头44之间的、确保向LED可靠供电的接触力FK不形成逆着压紧力FA作用的力分量。
图20中示出灯座触头44和灯头触头50的接触安排，其中，灯头触头构造为触针51并且灯座触头构造为接触夹52。接触夹52具有两个彼此相向定向的接触腿53，这两个接触腿在它们之间容纳触针51。
灯头触头50平行于压紧力FA的作用方向地朝冷却体43定向，灯座触头44的接触腿53设置在相同的定向上。接触力FK基本上横向于压紧力FA起作用。
图21示出一种替换的实施方式。那儿的灯头壳体45在外圆周上设有接触区54形式的灯头触头50。朝灯头壳体45方向预紧的弹簧腿55形式的灯座触头44通过横向于压紧力FA定向的接触力FK贴靠在接触区54上。这种实施方式也确保在没有就所述压紧力FA而言的反作用力的情况下实现电接通。
图22所示的本发明的实施方式具有另一种特别优选的灯座触头44和灯头触头50系统。
灯头触头50突出于灯头壳体45的圆周面、即沿着径向定向。在此具体为扁平刀片触头56。所述横向于压紧力FA的作用方向定向的扁平刀片触头46在其上侧、即在背离冷却体43的一侧上与灯座触头44接通。因此，接触力FK的作用方向与压紧力FA的作用方向相同。由此在该实施方式中，在各个扁平刀片触头46沿着圆周均匀地隔开距离的前提下，接触力FK增大导热元件47和冷却体43之间的贴靠压力。
图23示出本发明的最后一种实施方式。在此灯头触头50还是构造为圆周上突出的或者说径向定向的扁平刀片触头56。而灯座触头构造为接触夹，其接触腿53贴靠在扁平刀片触头56的相对置的侧面上且尤其是在至少一侧上与之电接通。在该实施例中，第一接触腿53和图22中的接触腿一样位于扁平刀片触头56的背离冷却体43的上侧上，第二接触腿53贴靠在扁平刀片触头56的对置的、朝冷却体43定向的底侧上。这种接触布置基于接触腿53在扁平刀片触头56上的双侧贴靠在接触安全性方面具有大的优势。此外，图20的实施方式也具有这样的优势。
从图23中可看出：在扁平刀片触头56和下方的、相邻于冷却体43的接触腿53之间的接触力反作用于压紧力FA。因此，原则上该力分量能够反作用于压紧力FA且以不利的方式减小冷却体43和导热元件47之间的对于热传递来说很重要的贴靠压力。为了避免这点，灯座触头44可平行于压紧力FA的作用方向运动地支承在未示出的灯座壳体中。因此，该逆着压紧力FA的作用方向定向的力分量不能发挥其作用。
总之，本发明示出不同的触头造型和灯座触头和灯头触头44/50/14/21的接触布置，其接触力以没有就所述压紧力FA而言的反作用力的方式起作用。这尤其是以下述方式来实现：这样相对设置触头，使得接触力主要在横向于压紧力的方向或在压紧力的作用方向上定向。相反，当接触布置包括逆着压紧力的作用方向定向的接触力分量时，将触头与灯座42/11和/或灯头41/17脱耦地支承。于是，该力分量不能发挥其对于压紧力FA的反作用。
附图标记列表
10灯座和灯头系统
11灯座
12冷却体
13灯座壳体
14灯座触头
15散热片
16灯头容纳部
17灯头
18光具
19固定凸块
20 13的锁止槽
21灯头触头
22触针
23 13的插入槽
24接触夹
25 24的接触腿
26接触腔
27接触区
28弹簧腿
29扁平刀片触头
40灯座和灯头的安排
41灯头
42灯座
43冷却体
44灯座触头
45灯头壳体
46 45的底侧
47导热元件
48上侧
49LED
50灯头触头
51触针
52接触夹
53接触腿
54 45的接触区
55 44的弹簧腿
56扁平刀片触头
FA压紧力
FK接触力
M10的竖直的中轴线
V锁止方向

Claims (9)

1.一种灯座和灯头，
所述灯座用于保持设有LED的光源，所述灯座包含冷却体和灯座壳体，该灯座壳体具有用于电连接光源的灯座触头，
所述灯头带有连接到导热元件上的LED、能够被插入灯座壳体中并且具有灯头触头，所述灯头触头能够通过接触力与灯座触头电接通以便向LED供电，其中，
灯座侧的冷却体，可选地通过促进热传递的装置或者说介质例如导热膜或导热胶，与灯头侧的导热元件以有利于热传递的贴靠压力相连接，该贴靠压力通过由一个适合的装置产生的压紧力来确保，以便吸收在LED运行时产生的热量，其特征在于，
所述灯座触头和灯头触头之间的电接通通过触头造型和/或触头支承以没有就所述压紧力而言的反作用力的方式实现。
2.根据权利要求1的灯座和灯头，其特征在于，所述灯座触头和灯头触头之间的电接通以增大压紧力的方式实现。
3.根据权利要求1所述的灯座和灯头，其特征在于，所述灯头触头构造为从灯头朝向冷却体方向突出的触头、尤其是触针，其中在灯座触头和灯头触头之间的接触力基本上横向于压紧力的作用方向定向。
4.根据权利要求3所述的灯座和灯头，其特征在于，所述灯座触头构造为接触夹，该接触夹在两个接触腿之间保持灯头触头、尤其是触针。
5.根据权利要求1或2所述的灯座和灯头，其特征在于，所述灯头触头构造为侧向突出于灯头圆周的触头、如扁平刀片触头，该触头尤其是横向于压紧力的作用方向定向，并且在灯座触头和灯头触头之间的接触力基本上与压紧力的作用方向相同。
6.根据权利要求5所述的灯座和灯头，其特征在于，所述灯座触头构造为接触夹，该接触夹在其之间容纳灯头触头、尤其是扁平刀片触头，且在其之间容纳灯头触头的接触腿的接触力彼此相反定向并且作用方向平行于压紧力定向，其中，灯座触头平行于压紧力的作用方向浮动地支承在灯座壳体中，和/或灯头触头平行于压紧力的作用方向浮动地支承在灯头中。
7.根据权利要求1或2所述的灯座和灯头，其特征在于，设有灯座侧或灯头侧的接触区，灯头触头或灯座触头贴靠在所述接触区上，其中，接触力横向于压紧力的作用方向定向。
8.根据权利要求1所述的灯座和灯头，其特征在于，在所述灯座触头和灯头触头之间的接触力具有横向于压紧力的作用方向定向的力分量。
9.根据权利要求1和2所述的灯座和灯头，其特征在于，在所述灯座触头和灯头触头之间的接触力具有在压紧力的作用方向上定向的力分量，该力分量不影响贴靠压力的均匀分布。
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