CN102865470A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光装置，包括：罩体(1)、散热器(2)以及发光组件(3)，其中散热器(2)具有至少一个第一卡锁部(a)，罩体(1)具有与第一卡锁部(a)对应的至少一个第二卡锁部(b)，第二卡锁部(b)与第一卡锁部(a)锁合形成用于发光组件(3)的封闭腔体(5)并且第二卡锁部(b)具有将发光组件(3)抵压在散热器(2)上的抵压部(b1)。根据本发明的发光装置可以将发光组件(3)牢固地固定在其中，而无需使用固定件或粘合物，从而减少部件数量而且便于安装和维护。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置。
背景技术
在广泛应用于办公室、商店、居民住宅等场所的发光装置中，通常需要利用例如螺钉的固定件或例如黏胶的粘合物将发光组件固定在壳体中或散热器上。例如使用大量螺丝将发光组件固定在散热器上，以确保在发光组件和散热器之间能有一个良好的热传导路径。
如果使用固定件进行固定，固定件和发光组件的位置关系经常由制造要求所限制，例如由于在电子元件和金属螺钉之间对空间有严格的需求，因此在板面上大量使用螺丝会对电路分布产生不利的影响。并且使用螺丝会给制造(生产效率降低)和产品维护带来额外的困难。
如果不使用固定件而仅依靠例如黏胶的粘合物来进行固定，例如以导热的胶粘剂来粘合发光组件和散热器，在发光组件的体积或质量较大时将会存在不安全因素，例如在较长的管形照明装置中，使用粘胶有可能引起事故，并且由于热扩散产生的错误粘合会引起潜在的分离/弯曲。
发明内容
因此本发明的目的在于，提出一种用于发光装置，在这种发光装置中发光组件被牢固地固定在散热器上，而无需使用额外的固定件或粘合物，从而减少了所使用的部件数量而且便于安装和维护。
本发明的目的由一种发光装置来实现，该发光装置包括：罩体、散热器以及发光组件，其中散热器具有至少一个第一卡锁部，罩体具有与第一卡锁部对应的至少一个第二卡锁部，第二卡锁部与第一卡锁部锁合形成用于发光组件的封闭腔体并且第二卡锁部具有将发光组件抵压在散热器上的抵压部。该抵压部和发光组件受力接触，形成了一个力作用点。
本发明摒弃了利用固定件将发光组件和散热器安装在一起的方式，而是根据散热器和罩体自身的特殊构型，依照几何学和力学原理以锁合的方式将散热器和罩体组合成发光装置的整个壳体，并且同时利用罩体的第二卡锁部将发光组件以压抵的方式固定在散热器上。从而克服了利用固定件和粘合物进行固定的方式所带来的各种缺陷，并且有利地减少了所使用的部件的数量。
根据本发明的一个优选实施例，散热器具有用于发光组件的安装部和位于安装部两侧的外边缘，第一卡锁部为安装部和外边缘之间限定出的卡锁槽。由此限定出的两个卡锁槽可以在不妨碍安装发光组件的同时为发光组件与罩体进行组合提供了足够的装配空间。
根据本发明的一个优选实施例，罩体在与散热器接合的边缘处形成有第二卡锁部，第二卡锁部为弯折状锁定部段，弯折状锁定部段可弹性变形地容纳在卡锁槽中。第二卡锁部可以锁定地伸入散热器中为其预设的第一卡锁部中、即卡锁槽中。这种锁定配合可以使罩体和散热器有利地组合在一体，形成其中容纳发光组件的壳体。
根据本发明的一个改进实施例，抵压部为第二卡锁部上的凸起的弹性弯曲部分。用于将发光组件抵压在散热器上的抵压部是第二卡锁部的一部分，这意味着，第二卡锁部在插入相应的第一卡锁部时，不仅用于保持罩体和散热器的彼此锁定，而且还能够在不借助于附加部件的条件下利用自身的弹性弯曲部分抵压发光组件，使其固定地贴靠在散热器上。
优选地，安装部的限定第一卡锁部的侧面倾斜地向外侧延伸并和安装部的安装表面形成夹持凸点，每一个第二卡锁部在末端形成有作用在夹持凸点上的夹持部，与另一个第二卡锁部施加相对方向的夹持力。在安装状态中，发生变形的第二卡锁部的末端伸入第一卡锁部、即卡锁槽中，并且相互夹紧地抵靠在安装部的夹持凸点上。由此在夹持凸点处形成分别和第二卡锁部接触的力作用点。
优选地，外边缘在末端形成内弯折部，罩体具有分别叠置在内弯折部的外表面上的对接边缘，第二卡锁部从对接边缘处开始延伸。在此可以利用内弯折部和对接边缘来保证发光装置的密封性和完整性，并且该对接边缘又作为过渡部段连接了罩体的主体和第二卡锁部。
优选地，每一个第二卡锁部在抵压部和夹持部之间还形成有抵靠在内弯折部的内表面上的支撑部。在安装状态中，该支撑部借助于内弯折部的内表面的支持，得到垂直内表面向上指向的力，由此可以为前述提到的抵压部提供一个向上指向的、用于抵压发光组件的分力。
根据本发明的一个设计方案，第二卡锁部在邻近抵压部处具有第一凹陷的弧状部分。优选地，第二卡锁部在邻近支撑部处具有第二凹陷的弧状部分。通过形成这种凹陷的弧状部分，可以在第二卡锁部发生变形的过程中进行缓冲，防止出现断裂，并且为相应部分的散热器预留了装配空间，例如预留了用于散热器的端部棱角的空间。
根据本发明的另一个优选的实施方案，散热器具有用于发光组件的安装部和位于安装部两侧的外边缘，第一卡锁部是外边缘朝向发光装置的中心延伸的端部。在该实施方案中，散热器的外边缘的端部直接设计为第一卡锁部，由此可以简化散热器和罩体之间的装配过程。
优选地，罩体在与散热器接合的边缘处形成第二卡锁部，第二卡锁部可弹性变形地和第一卡锁部彼此抵靠。由此利用第二卡锁部的弹性形变，可以使罩体的第二卡锁部向散热器的第一卡锁部之间施加作用力。
优选地，一个第一卡锁部向相应的第二卡锁部施加的夹持力的水平分量与另一个第一卡锁部向相应的第二卡锁部施加的夹持力的水平分量相反。这样可以确保罩体施加在散热器上的作用力、特别是第二卡锁部施加在第一卡锁部上的力在水平方向上方向相反。简单地说，罩体的第二卡锁部在水平方向上固定地夹持在散热器的第一卡锁部之间。
优选地，第一卡锁部包括能和相应的第二卡锁部相互作用的第一接触面和第二接触面，其中所述第一接触面和第二接触面之间限定出的角度小于90°。特别优选的是，第一接触面和第二接触面之间限定出的角度等于45°。
优选地，第二卡锁部包括在垂直方向上能和第一接触面叠置的第三接触面、抵靠在第二接触面上的第四接触面以及顶面，抵压部由第四接触面和顶面共同限定出，并且抵压部利用顶面在垂直方向上抵压在发光组件上。
优选地，夹持力的垂直分量的总和等于罩体朝向发光组件施加的压力。
优选地，罩体由弹性材料、特别是透明的塑料制成。特别优选地，散热器由导热金属制成。由此可以确保具有透光功能的罩体可以相对于散热器发生变形，由此根据本发明，利用罩体的变形使罩体和散热器相对锁定。
根据本发明的一个优选实施方式，在散热器和发光组件之间设置有导热垫。由此可以将发光组件产生的热量尽可能地传递给散热器，从而实现良好的散热效果。
优选地，发光组件为安装有发光模块的电路板。发光模块可以为LED或其发光器件。
应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：
图1是根据本发明的第一实施例的发光装置的安装前的截面图；
图2是根据本发明的第一实施例的发光装置的安装后的截面图；
图3是图1中的发光装置的在安装过程中的截面图；
图4是图1中的发光装置的立体分解图；
图5是根据本发明的第二实施例的发光装置的安装后的截面图；
图6是图5中的发光装置的立体分解图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的第一实施例的发光装置的安装前的截面图，其中发光装置包括罩体1、散热器2和发光组件3，发光组件3可以是安装有发光器件、例如LED的电路板。优选地，散热器2由导热金属制成，而罩体1由透明的塑料制成，并且在散热器2和发光组件3之间安置了导热垫6。根据本发明，散热器2有利地直接设计为发光装置的底座，可以和罩体1构成完整的壳体。在本实施方式中，可以将散热器2和罩体1的截面分别设计为半圆形，用于构成截面为圆形的壳体。本发明放弃了现有技术中借助于附件对发光装置及其内部发光组件3进行固定的安装方式，采用“卡锁”的概念，利用罩体1的边缘来卡锁散热器2，并且同时抵压地固定发光组件3，从而实现自身组合装配的目的。
在安装前，即罩体1的第二卡锁部b还未插入散热器2的第一卡锁部a中并且同时将发光组件3和导热垫6抵压在散热器2上时，两个第二卡锁部b之间的距离小于两个第一卡锁部a之间的距离。由于罩体1是由具有弹性的透明材料、例如透明塑料制成。因此可以对两个第二卡锁部b施加外力，例如所施加的外力将两个第二卡锁部b相互分开，使其彼此远离直至二者之间的距离与两个第一卡锁部a之间的距离相等，以便可以将两个第二卡锁部b分别插入两个第一卡锁部a中。在此利用罩体1自身的材料特性和第二卡锁部b特殊的构型，来使罩体1变形。根据图2-4还将详细地说明第一卡锁部a和第二卡锁部b的结构和罩体1的变形。
图2示出了根据本发明的第一实施例的发光装置的安装后的截面图。在图2中，罩体1和散热器2利用第二卡锁部b和第一卡锁部a相互插接、锁定，构成密闭腔体5。
在散热器2一侧，散热器2包括中央用于发光组件3和导热垫6的安装部c、两侧的外边缘4，由此可以限定出第一卡锁部a、即卡锁槽，其中外边缘4的端部为内弯折部4.1。安装部c的底面为散热器2的平坦的安装表面c1，并且安装部c的侧面c2向外侧倾斜地延伸并和安装表面c1连接。
在罩体1方面，罩体1除了具有与外边缘4的内弯折部4.1对接的对接边缘b4以外，还具有和对接边缘b4连接的第二卡锁部b。第二卡锁部b具有类似于纵向S形的弯曲构型。第二卡锁部b在抵压部b1和支撑部b2邻近部分分别设置有第一和第二凹陷的弧状部分7，7′，以便为第二卡锁部b发生变形时提供缓冲区域，防止出现断裂，并且为相应部分的散热器2预留了装配空间，例如预留了用于散热器2的端部棱角的空间。通过第二卡锁部b的这种独特的形状，可以有利地、即无需固定件或粘合物来实现对发光组件3进行固定的目的。
在该实施方式中，第二卡锁部b由依次连接的三个部段b1-b3组成。其中：抵压部b1和支撑部b2连接并且在抵压点P1处抵靠在发光组件3上；支撑部b2和夹持部b3连接并且在支撑点P2处抵靠在内弯折部4.1上；夹持部b3在夹持凸点P3处抵靠在安装部c的侧面c2上。对接边缘b4和抵压部b1、支撑部b2以及夹持部b3构成了用于容纳相应内弯折部4.1的凹槽。为了实现罩体1和散热器2之间的形状匹配，对接边缘b4和内弯折部4.1的接触面相互紧密抵靠。
由图2中右边的受力分析可以看出，在将罩体1、发光组件3和导热垫6插入散热器2中时，由于非刚性的罩体1本身具有弹性，因此利用由塑料制成的罩体1变形的特性，使插入第一卡锁部a中的第二卡锁部b和安装部c的侧面c2抵靠在夹持凸点P3处，由此产生指向散热器2外部的水平推力F3′以及指向散热器2的夹持力F3，夹持力F3和水平推力F3′互为反作用力。与此同时，在支撑点P2处，内弯折部4.1给支撑部b2提供向上的支撑力F2，而支撑部b2给内弯折部4.1提供向下的压力F2′，支撑力F2和压力F2′互为反作用力。由于此时罩体1受力发生变形，因此作用在第二卡锁部b上的支撑力F2使第二卡锁部b在抵压点P1处以抵压力F1垂直于安装部c的安装表面c1，以将发光组件3和导热垫6抵靠在安装表面c1上。
图3是图1中的发光装置的在安装过程中的截面图。在此图中可以明显地看出罩体1的变形过程。由此在第一和二卡锁部a和b处产生了相互夹持抵靠的效果。
图4是图1中的发光装置的立体分解图。在该实施方式中，发光装置设计为管形。这种设计便于将罩体1从作为基座的散热器2的端部插入散热器2进行安装。
图5是根据本发明的第二实施例的发光装置的安装后的截面图。在这种优选的实施例中，区别于第一实施例，将第一卡锁部a设计为散热器2的端部部段，该端部部段具有平行于安装部c的第一接触面A1和与其成角度的第二接触面A2；相应地，将第二卡锁部b设计为罩体1的端部部段，该端部部段分别具有能和在垂直方向上和第一接触面A1叠置的第三接触面B1，以及和第二接触面A2紧密地抵靠在一起的第四接触面B2；此外第二卡锁部b还包括在垂直方向上利用顶面B3将发光组件3抵压在散热器2上的抵压部b1。在本实施例中，抵压部b1是第二卡锁部b靠近发光组件3的端部部段，其由顶面B3和第四接触面B2限定出。在此发光组件3上安装有多个LED 8。在优选的情况下，第一接触面A1和第二接触面A2之间限定出的角度小于90°、特别是等于45°。第一接触面A1和第三接触面B1在优选的情况下可以彼此接触，但不必一定彼此接触。
在该实施例中，散热器2和罩体1可以简单地固定在一起，也就是说，罩体1通过其两个端部部段被夹持在散热器2的两个端部部段之间。由于这些部段由平面限定而成，因此便于制造和安装。通过罩体1的弹性形变，在第一卡锁部a和相应的第二卡锁部b之间产生两个夹持力F6，F6′，这两个夹持力F6，F6′分别对称地位于发光装置的两侧，并且可以均匀地作用在第一和第二卡锁部a，b的各个表面上。
由图5中可以看出，第一卡锁部a和相应的第二卡锁部b利用两组接触面，即，A1和B1以及A2和B2，紧密地抵靠在一起。在水平方向上，图中左边的第一卡锁部a向相应的第二卡锁部b施加的夹持力F6的水平分量F4与右边的第一卡锁部a向相应的第二卡锁部b施加的夹持力F6′的水平分量F4′方向相反。在发光装置相对于电路板的中轴线对称设计的情况下，图中左边的水平分量F4和右边的水平分量F4′的方向相反，大小相等。在垂直方向上，两个抵压部b1和发光组件3受力接触，形成了两个力作用点。两个夹持力F6，F6′的两个垂直分量F5，F5′的总和等于罩体1朝向发光组件3施加的压力。通过该压力可以将发光组件3牢固地抵压在安装部c上。在发光装置相对于电路板的中轴线对称设计的情况下，图中左边的垂直分量F5和右边的垂直分量F5′的方向相同，大小相等。
图6是图5中的发光装置的立体分解图。和图4中示出的发光装置类似，根据第二实施例的发光装置也可以简单地安装，而无需附加的固定件。由于在该实施例中第一和第二卡锁部a，b均设计为具有锐角的楔形，因此简化了制造和安装过程。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
标号列表
1罩体
2散热器
3发光组件
4外边缘
4.1内弯折部
5封闭腔体
6导热垫
7第一凹陷的弧状部分
7’第二凹陷的弧状部分
8LED
a  第一卡锁部
b  第二卡锁部
b1抵压部
b2支撑部
b3夹持部
b4对接边缘
c  安装部
c1安装表面
c2侧面
A1第一接触面
A2第二接触面
B1第三接触面
B2第四接触面
B3顶面
P1抵压点
P2支撑点
P3夹持凸点
F1抵压力
F2支撑力
F2’压力
F3夹持力
F3′水平推力
F4夹持力的水平分量
F4′夹持力的水平分量
F5夹持力的垂直分量
F5′夹持力的垂直分量
F6夹持力
F6′夹持力

Claims (20)

1.一种发光装置，包括：罩体(1)、散热器(2)以及发光组件(3)，其特征在于，所述散热器(2)具有至少一个第一卡锁部(a)，所述罩体(1)具有与所述第一卡锁部(a)对应的至少一个第二卡锁部(b)，所述第二卡锁部(b)与所述第一卡锁部(a)锁合形成用于所述发光组件(3)的封闭腔体(5)并且所述第二卡锁部(b)具有将所述发光组件(3)抵压在所述散热器(2)上的抵压部(b1)。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述散热器(2)具有用于所述发光组件(3)的安装部(c)和位于所述安装部(c)两侧的外边缘(4)，所述第一卡锁部(a)为所述安装部(c)和所述外边缘(4)之间限定出的卡锁槽。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述罩体(1)在与所述散热器(2)接合的边缘处形成所述第二卡锁部(b)，所述第二卡锁部(b)为弯折状锁定部段，所述弯折状锁定部段可弹性变形地容纳在所述卡锁槽中。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述抵压部(b1)为所述第二卡锁部(b)上的凸起的弹性弯曲部分。
5.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述安装部(c)的限定所述第一卡锁部(a)的侧面(c2)倾斜地向外侧延伸并和所述安装部(c)的安装表面(c1)形成夹持凸点(P3)，每一个第二卡锁部(b)在末端形成有作用在所述夹持凸点(P3)上的夹持部(b3)，与另一个第二卡锁部(b)施加相对方向的夹持力(F3)。
6.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述外边缘(4)在末端形成内弯折部(4.1)，所述罩体(1)具有叠置在所述内弯折部(4.1)的外表面上的对接边缘(b4)，所述第二卡锁部(b)从所述对接边缘(b4)处开始延伸。
7.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，每一个第二卡锁部(b)在所述抵压部(b1)和所述夹持部(b3)之间还形成有抵靠在所述内弯折部(4.1)的内表面上的支撑部(b2)。
8.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述第二卡锁部(b)在邻近所述抵压部(b1)处具有第一凹陷的弧状部分(7)。
9.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述第二卡锁部(b)在邻近所述支撑部(b2)处具有第二凹陷的弧状部分(7′)。
10.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述散热器(2)具有用于所述发光组件(3)的安装部(c)和位于所述安装部(c)两侧的外边缘(4)，所述第一卡锁部(a)是所述外边缘(4)朝向所述发光装置的中心延伸的端部。
11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述罩体(1)在与所述散热器(2)接合的边缘处形成所述第二卡锁部(b)，所述第二卡锁部(b)可弹性变形地和所述第一卡锁部(a)彼此抵靠。
12.根据权利要求11所述的发光装置，其特征在于，一个第一卡锁部(a)向相应的所述第二卡锁部(b)施加的夹持力(F6)的水平分量(F4)与另一个第一卡锁部(a)向相应的所述第二卡锁部(b)施加的夹持力(F6′)的水平分量(F4′)方向相反。
13.根据权利要求12所述的发光装置，其特征在于，所述第一卡锁部(a)包括能和相应的所述第二卡锁部(b)相互作用的第一接触面(A1)和第二接触面(A2)，其中所述第一接触面(A1)和第二接触面(A2)之间限定出的角度小于90°。
14.根据权利要求13所述的发光装置，其特征在于，所述第一接触面(A1)和第二接触面(A2)之间限定出的角度等于45°。
15.根据权利要求13所述的发光装置，其特征在于，所述第二卡锁部(b)包括在垂直方向上能和所述第一接触面(A1)叠置的第三接触面(B1)、抵靠在所述第二接触面(A2)上的第四接触面(B2)以及顶面(B3)，所述抵压部(b1)由所述第四接触面(B2)和所述顶面(B3)共同限定出，并且所述抵压部(b1)利用所述顶面(B3)在垂直方向上抵压在所述发光组件(3)上。
16.根据权利要求15所述的发光装置，其特征在于，所述夹持力(F6，F6′)的垂直分量(F5，F5′)的总和等于所述罩体(1)朝向所述发光组件(3)施加的压力。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述罩体(1)由弹性材料制成。
18.根据权利要求1-16中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述散热器(2)由导热金属制成。
19.根据权利要求1-16中任一项所述的发光装置，其特征在于，在所述散热器(2)和所述发光组件(3)之间设置有导热垫(6)。
20.根据权利要求1-16中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述发光组件(3)包括电路板和安装在所述电路板上的光源。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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