CN103534526B - 照明装置的承载体和遮盖件的固定 - Google Patents

照明装置的承载体和遮盖件的固定 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种照明装置（1）、特别是照明模块，具有：承载体（2），该承载体装配有至少一个电子部件（7）和至少一个半导体光源（4）；用于遮盖至少一个电子部件（7）的遮盖件（8）；和至少一个用于将遮盖件（8）和承载体（2）固定在一起的连接件（9），其中，连接件（9）借助于非锁定连接部与承载体（2）相连接，并且借助于锁定连接部与遮盖件（8）相连接。特别有利的是作为照明模块、特别是LED模块的设计方案。

Description

照明装置的承载体和遮盖件的固定
技术领域
本发明涉及一种照明装置，具有：承载体，该承载体装配有至少一个部件和至少一个半导体光源；用于遮盖至少一个电子部件的遮盖件；和至少一个用于将遮盖件和承载体固定在一起的连接件。本发明特别优选地可应用在照明模块、特别是半导体照明模块、特别是LED模块中。
背景技术
开头所述类型的照明装置是已知的，其中遮盖件以其支承边缘固定粘合在承载体上。在此不利的是，这种粘合需要相对较高的安装投入，并且照明装置必须在粘合之后大面积地硬化。此外需要相对较多的粘合剂。
也已知了开头所述类型的照明装置，其中遮盖件借助于单独的夹子夹在承载体上。然而这些夹子可以在机械负荷的情况下松脱并且还相对较贵。
也已知了开头所述类型的照明装置，其中遮盖件借助于配属的贯通螺栓旋拧在承载体上。然而在此可以实现紧固住遮盖件和/或承载体。
发明内容
本发明的目的在于，至少部分地克服现有技术的缺点，并且特别提供对照明装置的承载体和遮盖件的改进固定。改进特别涉及到照明装置的简化的安装和良好的长时间使用性。
该目的通过一种照明装置来实现，该照明装置具有：承载体，该承载体装配有至少一个电子部件和至少一个半导体光源；用于遮盖至少一个电子部件的遮盖件；和至少一个用于将遮盖件固定在承载体上的连接件，其中，连接件借助于非锁定连接部与承载体相连接，并且助于锁定连接部与遮盖件相连接。
通过这种连接件实现了在承载体和遮盖件之间安全的、长时间稳固并且在安装技术方面能良好操作的固定或连接。遮盖件能以简单的方式放置在承载体上(必要时通过中间件)，并且与连接件安全且持久地锁定在一起。通过设置与承载体的非锁定连接部，提供了具有提高的定位精度的连接，其能特别通过不同于仅形状配合的方式将连接件固定在承载体上。
至少一个电子部件可能例如包括电阻、电容器、线圈和/或集成电路，特别是SMD结构形式。至少一个电子部件可能例如显示为用于运行至少一个半导体光源的驱动电路或该驱动电路的一部分。
以优选的方式，至少一个半导体光源包括至少一个发光二极管。在存在多个发光二极管的情况下，它们可能发出相同颜色的光或不同颜色的光。一种颜色可以是单色的(例如红色、绿色、蓝色等等)或多色的(例如白色)。由至少一个发光二极管发出的光也可以是红外光(IR-LED)或紫外光(UV-LED)。多个发光二极管可以产生混合光；例如白色的混合光。至少一个发光二极管可以包含至少一个改变波长的发光材料(转换-LED)。发光材料可以可替换地或附加地远离于发光二极管布置(“Remotephospphor”)。至少一个发光二极管可以以至少一个单独的带外壳的发光二极管的形式、或以至少一个LED芯片的形式存在。多个LED芯片可以安装在一个共同的基板(“Submount”)上。至少一个发光二极管可以装配有用于引导射束的至少一个自身的和/或共同的镜头，例如至少一个菲涅尔透镜、准直仪等。替代例如基于InGaN或AlInGap的无机的发光二极管或除其以外，一般也能使用有机的LED(OLED，例如聚合物OLED)。可替换地，至少一个半导体光源例如可以具有至少一个二极管激光器。
承载体特别可能是印刷电路板或电路板。
遮盖件可能仅遮盖至少一个电子部件，或者也可能遮盖至少一个半导体光源(光可透过的)。
锁定连接部可能设计为可松脱的或不可松脱的。
非锁定连接部特别可以视为固定的连接部，其实现持久的连接，这种连接特别是不可松脱的，或在巨大的、在正常的机械负荷的条件下不会出现的力消耗时才能松脱。
一种设计方案在于，连接件插入承载体的配属的空隙中。这能实现安装技术上简单且安全地将连接件固定在承载体上。
有利的是，连接件能从面向遮盖件的一侧插入承载体中。由此能实现简单的安装。也可以由此避免：连接件可能从承载体的侧面被拆卸，从而例如防止未经授权的或无意地松脱连接。
同样适宜的是，连接件能从面向承载体的一侧插入遮盖件中。由此能实现简单的安装。也可以由此避免：连接件可能从遮盖件的侧面被松脱，从而例如防止未经授权的或无意地松脱连接。特别当连接件能从面向遮盖件的一侧插入承载体中和从面向承载体的一侧插入遮盖件中时，实现了一种连接，其特别良好地被加以稳固以避免无意的或未经授权的松脱。
一种改进方案在于，承载体中的空隙是穿过承载体的套管、例如钻孔。因此例如可以实现连接件在空隙中的安全装配。此外空隙也可以被用作为其它部件的套管，例如用于引导将完成的照明装置例如固定在底板上的螺栓。
另一种设计方案在于，连接件是压配合/锁定连接件，其借助于压配合连接部至少力传递地保持在承载体的配属的空隙中。空隙为了实现产生压配合，特别是设计得比压配合/锁定连接件的待导入空隙中的部分略窄。通过调节这种错合(Fehlpassung)或这种过大尺寸，可以定量地简单调节压力或力传递。压配合连接部的长度例如可以取决于承载体的厚度和/或压配合连接部的过大尺寸来选择。压配合连接部可简单地形成用以实现期望的压配合。压配合连接部还特别能避免显著的机械消耗。
一种可替换的设计方案在于，连接件是螺栓/锁定连接件，其能旋入承载体的配属的空隙中。为此，螺栓/锁定连接件特别可能具有螺纹。螺纹可能为了简单地旋拧在承载体上而特别是一种自切削的螺纹。
一种可替换的或附加的设计方案在于，连接件是粘合/锁定连接件，其能粘合到承载体的配属的空隙中。
还有一种设计方案在于，连接件具有至少一个用于使连接件抵靠在承载体上的支撑面。因此能在安装连接件时利用简单的手段精确地调节连接件的期望插入深度。
另一种设计方案在于，连接件具有至少一个锁定凸出部，遮盖件的至少一个配属的锁定钩卡锁在锁定凸出部上。因此能以简单的方式形成锁定连接。
一个改进方案在于，锁定凸出部的底切特别与至少一个配属的锁定钩形状配合地啮合，该底切被向外卡紧，以提供可松脱的锁定连接。为了松脱锁定连接而需要的力例如可以通过确定底切的定位角和/或定位几何构型来进行设定。
一个改进方案在于，锁定凸出部的底切特别与锁定钩形状配合地啮合，该底切被向内卡紧，以提供可松脱的锁定连接。此外可能特别使锁定钩的在侧面向内凸出的锁定凸缘弯曲。
另一个设计方案在于，连接件具有轴向上至少分成两个梯级的外轮廓，其中，最窄的竖板梯级插入承载体的配属的空隙中，第一内(踏板)梯级用作为支撑面，并且第二外(踏板)梯级用作为锁定凸出部的底切。由此借助于简单形成的且因此能价廉地制造的连接件实现抵靠和锁定的功能。
另一个设计方案在于，连接件具有柱形的、特别是圆柱体形的基本形状。该设计方案特别适于借助于旋转运动简单地旋入螺栓/锁定连接件和简单地插入压配合/锁定连接件。
另一个设计方案在于，连接件具有管形的基本形状。因此内室、特别是螺栓的内室可用于容纳和/或穿引其它部件、例如电线或另一固定件，这使照明装置的安装更简单。
另一个设计方案在于，连接件在其插入承载体的空隙中的端部上具有使端部变窄的斜边或倒棱。因此使连接件和承载体中空隙之间的径向上的定位(Findung)更简单。
另一个设计方案在于，遮盖件具有至少一个空隙，连接件插入或能插入该空隙中。这特别能实现在安装过程中遮盖件的径向引导。在遮盖件的空隙和连接件的外轮廓之间可以设置裂缝作为公差补偿并用于对不同的热的线膨胀系数进行补偿，以避免机械张力。
一个改进方案在于，连接件的上边缘在外侧至少齐平地连接于遮盖件、也就是说齐平地连接，或者从遮盖件的空隙中凸出。这个上边缘可以一方面用作为在安装连接件过程中的力导入面，而另一方面用于在安装完成的照明装置期间进行力传递，例如用于将照明装置旋拧在底板上的螺栓的螺栓头部。被施加到上边缘上的力沿轴向方向通过连接件的支撑面传递到承载体上。因此通过遮盖件避免了力传递，并且在遮盖件由塑料制成或者塑料松弛的情况下排除难以恢复的变形或裂纹形成的危险。由此可以确保使照明装置稳定地热连接在底板上，并且因此可以避免半导体光源的加速老化且对在使用寿命期间的稳定光通量有帮助。
另一个设计方案在于，至少一个锁定钩从空隙的边缘出发。至少一个锁定钩特别可以指向内侧，也就是说位于内部，并且因此不能从外部触及。由此能实现防止人为操作的、形状配合的锁定连接。然而至少一个锁定钩也可以从遮盖件的另一个区域脱离。
另一个设计方案在于，承载体具有：第一区域，该第一区域装配有至少一个光源；和第二区域，该第二区域装配有至少一个电子部件，和遮盖件至少遮盖第二区域(也就是说仅仅第二区域或第二和第一区域)。因此由至少一个半导体光源发出的光可以以较少的损耗被照明装置发射。
一个改进方案在于，承载体是圆形的，第一区域是中央区域，而第二区域是环形围绕中央区域的区域。遮盖件因此特别具有环形的基本形状。
连接件特别可以是金属部件。遮盖件特别可以是塑料遮盖件。
照明装置原则上可以是灯、灯具、照明模块或照明系统。特别优选的是作为照明模块、特别是LED模块的设计方案。照明模块特别可能并不具有自身的电能供给装置、而是特别与另外的照明模块互连地能连接于电能供给装置、例如变压器或预接装置。
该目的也通过一种连接件来实现，该连接件设计用于与上述的照明装置共同应用。这种连接件具有和照明装置相同的优点并且可以类似于上述连接件设计。
该目的也通过一种用于将遮盖件固定在上述的照明装置的承载体上的方法来实现，其中，该方法具有至少以下步骤：(a)将至少一个连接件插入(例如插入和/或旋入)承载体的配属的空隙中，和(b)将遮盖件放置在承载体上并且将遮盖件卡锁在至少一个连接件上。这种方法具有和照明装置相同的优点并且可以类似地进行设计。
例如该方法可能具有至少下列步骤：(a)将至少一个压配合/锁定连接件压入承载体的配属的空隙中，和(b)将遮盖件放置在承载体上并且将承载体卡锁在至少一个压配合/锁定连接件上。
附图说明
结合下面对于一个实施例(该实施例也被结合附图详细说明)的示意性描述能够更清楚明白地理解本发明的上述性能、特征和优点以及方式和方法。在此为了简明的原因用相同的参考标号表示相同或作用相同的部件。
图1以截面图在斜上方视角示出根据本发明的照明装置，其具有还与承载体分离的遮盖件；
图2以截面图在斜上方视角示出连接件区域中根据本发明还分离的照明装置的局部；
图3示出与图2类似的示意图，具有现在被安装在连接件上的遮盖件；和
图4示出与图2和图3类似的示意图，具有现在与连接件相连接的遮盖件；和
图5示出与图1类似的示意图，显示了完成安装的根据本发明的照明装置。
具体实施方式
图1以截面图在斜上方视角示出LED模块1形式的照明装置，其具有用作为承载体的圆盘形的印刷电路板2。印刷电路板2的所示出的前侧在第一中央区域3中装配有至少一个形式为一或多个发光二极管4的半导体光源。至少一个发光二极管4由透镜5形式的共用的透镜遮盖。印刷电路板2的前侧在成环形地围绕中央区域3设置的第二区域6中装配有多个电子部件7。
电子部件7为了得到保护而借助于环形的由光不可透过塑料制成的遮盖件8遮盖。遮盖件8装在印刷电路板2上并且与其借助于两个金属连接件9相连接或固定在一起。
连接件9分别借助于非锁定连接部与印刷电路板2相连接并借助于锁定连接部与遮盖件8相连接。
如在图2中局部放大示出地，每个连接件9都具有空心圆柱体形的或管形的基本形状。连接件9具有轴向上分成两个梯级的外轮廓。分成梯级的外轮廓具有最窄的(垂直的)竖板梯级10(具有最小的外直径)，该竖板梯级从印刷电路板2的前侧起被力传递地或者说利用压配合插入印刷电路板2的配属的圆形的、贯通的空隙11中。
压配合由此实现，即空隙11的直径略小于竖板梯级10的外直径。相应的连接件9因此在印刷电路板2的前侧上沿遮盖件8的方向向上凸出。
连接件9在其被插入印刷电路板2的空隙11中的(下)端部12上具有使端部12变窄的斜边13。因此使连接件9和空隙11之间的径向上的定位更简单。
第一内(水平的)梯级14连接于竖板梯级10，该梯级用作为与印刷电路板2相互抵靠的支撑面并且能实现连接件9在空隙11中的精确导入深度。
在第一梯级14上方设有第二外梯级15。第二梯级15具有最大的外直径，并且用作为由最大外直径形成的、在侧面环绕的锁定凸出部16的后啮合部。
连接件9的上方的、水平的边缘17具有(在两侧容易被卡住的)圆环形状。该上方的边缘17可以在安装连接件9期间用作为力导入面。
遮盖件8在连接件9上方具有圆形的空隙18，其边缘19的直径略大于锁定凸出部16的(最大)直径。由此，连接件9以小间隙或缝隙配合空隙18，这通过使上边缘17卡紧而简化。通过缝隙提供了公差补偿和不同的热的线膨胀系数的补偿，以避免机械张力。
四个在边缘19上以相同间距布置的锁定钩20从空隙18的边缘19垂直向下或沿印刷电路板2的方向凸出。锁定钩20的凸缘21沿空隙18的方向(向内)取向。
图3局部放大地示出在一种状态中的LED模块1，在该状态中现在遮盖件8被这样远地下降，使得该遮盖件被装在连接件9上。将连接件9的上边缘17卡住以及将锁定钩20的凸缘21卡住共同简化了当遮盖件8继续下降到连接件9上时锁定钩20在上边缘17上的滑动和弯曲的过程。
图4示出局部放大地示出在一种状态中的LED模块1，在该状态中现在遮盖件8被与连接件9并且进而也与印刷电路板2最终锁定在一起。图5以截面图示出这种状态中的整个LED模块1。
锁定钩20现在被卡锁在配属的连接件9的锁定凸出部16上，这通过凸缘21与用作为后啮合部的第二梯级15啮合来实现。第二梯级15在此设计为水平的，因此锁定连接部不可松脱。
遮盖件8被这样降低直至到印刷电路板2上，使得连接件9的上边缘17基本上相对于遮盖件8齐平。
为了将LED模块1固定在其背侧上(也就是说在此经过印刷电路板2的背侧)可以使其与底板等旋拧在一起。此外螺栓(未示出)可以通过空心的连接件9引导，其中该螺栓的螺栓头部优选地放置在相应的连接件9的上边缘17上。通过螺栓头部施加在上边缘17上的力沿轴向方向经过连接件9的用作为支撑面的竖板梯级10被传递到印刷电路板2上。因此避免了经过遮盖件8的力传递。这种旋拧还可以用于将遮盖件8更安全地固定和保持在印刷电路板2上。
尽管本发明在细节上由所示出的实施例详细进行了图示和描述，然而本发明并不限于此并且也可以由技术人员在不脱离本发明的保护范围的情况下从中推导出其它变体。
参考标号表
1 LED模块
2 印刷电路板
3 印刷电路板的中央区域
4 发光二极管
5 透镜
6 印刷电路板的环形的区域
7 电子部件7
8 遮盖件
9 连接件
10 竖板梯级
11 印刷电路板的空隙
12 连接件的端部
13 斜边
14 连接件的第一梯级
15 连接件的第二梯级
16 连接件的锁定凸出部
17 连接件的上边缘
18 遮盖件的空隙
19 遮盖件的空隙的边缘
20 锁定钩
21 锁定钩的凸缘。

Claims (26)

1.一种照明装置(1)，具有：
-承载体(2)，所述承载体装配有至少一个电子部件(7)和至少一个半导体光源(4)；
-用于遮盖所述至少一个电子部件(7)的遮盖件(8)；和
-至少一个用于将所述遮盖件(8)固定在所述承载体(2)上的连接件(9)
-其中，所述连接件(9)借助于非锁定连接部与所述承载体(2)相连接，并且借助于锁定连接部与所述遮盖件(8)相连接，
所述连接件(9)插入所述承载体(2)的配属的空隙(11)中,其中，所述连接件(9)具有柱形的基本形状。
2.根据权利要求1所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)能从面向所述遮盖件(8)的一侧插入所述承载体(2)中。
3.根据权利要求2所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)能从面向所述承载体(2)的一侧插入所述遮盖件(8)中。
4.根据权利要求3所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)是压配合/锁定连接件，所述连接件借助于压配合连接部至少力传递地保持在所述承载体(2)的所述配属的空隙(11)中。
5.根据权利要求3所述的照明装置(1)，其中，所述连接件是螺栓/锁定连接件，所述连接件能旋入所述承载体(2)的所述配属的空隙(11)中。
6.根据权利要求3所述的照明装置(1)，其中，所述连接件是粘合/锁定连接件，所述连接件能粘合到所述承载体(2)的所述配属的空隙(11)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)具有至少一个用于使所述连接件(9)抵靠在所述承载体(2)上的支撑面(14)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)具有至少一个锁定凸出部(16)，所述遮盖件(8)的至少一个配属的锁定钩(20)卡锁在所述锁定凸出部上。
9.根据权利要求7所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)具有至少一个锁定凸出部(16)，所述遮盖件(8)的至少一个配属的锁定钩(20)卡锁在所述锁定凸出部上。
10.根据权利要求9所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)具有至少分成两个梯级的外轮廓，其中
-最窄的竖板梯级(10)插入所述承载体(2)的所述配属的空隙(11)中，
-第一内梯级(14)用作所述支撑面，和
-第二外梯级(15)用作所述锁定凸出部(16)的底切。
11.根据权利要求10所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)具有圆柱体形的基本形状。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)具有管形的基本形状。
13.根据权利要求10所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)具有管形的基本形状。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)在所述连接件的插入所述承载体(2)的所述空隙(11)中的端部(12)上具有使所述端部(12)变窄的斜边(13)。
15.根据权利要求9所述的照明装置(1)，其中，所述连接件(9)在所述连接件的插入所述承载体(2)的所述空隙(11)中的端部(12)上具有使所述端部(12)变窄的斜边(13)。
16.根据权利要求8所述的照明装置(1)，其中，所述遮盖件(8)具有至少一个空隙(18)，所述连接件(9)匹配地插入该空隙中，其中，从该空隙(18)的边缘(19)开始，至少一个所述锁定钩(20)向内取向。
17.根据权利要求11所述的照明装置(1)，其中，所述遮盖件(8)具有至少一个空隙(18)，所述连接件(9)匹配地插入该空隙中，其中，从该空隙(18)的边缘(19)开始，至少一个所述锁定钩(20)向内取向。
18.根据权利要求13所述的照明装置(1)，其中，所述遮盖件(8)具有至少一个空隙(18)，所述连接件(9)匹配地插入该空隙中，其中，从该空隙(18)的边缘(19)开始，至少一个所述锁定钩(20)向内取向。
19.根据权利要求15所述的照明装置(1)，其中，所述遮盖件(8)具有至少一个空隙(18)，所述连接件(9)匹配地插入该空隙中，其中，从该空隙(18)的边缘(19)开始，至少一个所述锁定钩(20)向内取向。
20.根据权利要求1至6中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述承载体(2)具有：第一区域(3)，所述第一区域装配有所述至少一个光源(4)；和第二区域(6)，所述第二区域装配有所述至少一个电子部件(7)，并且其中，所述遮盖件(8)至少遮盖所述第二区域(6)。
21.根据权利要求17所述的照明装置(1)，其中，所述承载体(2)具有：第一区域(3)，所述第一区域装配有所述至少一个光源(4)；
和第二区域(6)，所述第二区域装配有所述至少一个电子部件(7)，并且其中，所述遮盖件(8)至少遮盖所述第二区域(6)。
22.根据权利要求18所述的照明装置(1)，其中，所述承载体(2)具有：第一区域(3)，所述第一区域装配有所述至少一个光源(4)；
和第二区域(6)，所述第二区域装配有所述至少一个电子部件(7)，并且其中，所述遮盖件(8)至少遮盖所述第二区域(6)。
23.根据权利要求19所述的照明装置(1)，其中，所述承载体(2)具有：第一区域(3)，所述第一区域装配有所述至少一个光源(4)；
和第二区域(6)，所述第二区域装配有所述至少一个电子部件(7)，并且其中，所述遮盖件(8)至少遮盖所述第二区域(6)。
24.根据权利要求1至6中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述照明装置是照明模块。
25.一种连接件(9)，所述连接件设计用于与根据权利要求1至24中任一项所述的照明装置(1)共同应用。
26.一种用于将遮盖件(8)固定在根据权利要求1至24中任一项所述的照明装置(1)的承载体(2)上的方法，其中，所述方法具有至少以下步骤：
-将至少一个连接件(9)固定地插入所述承载体(2)的配属的空隙(11)中，和
-将所述遮盖件(8)放置在所述承载体(2)上，并且将所述遮盖件(8)卡锁在所述至少一个连接件(9)上。
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