CN104302974A - 用于照明源的安装装置及相关方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于将盘状或板状照明源(12)安装在诸如散热件之类的基板(S)上的安装装置(10)包括：框架构件(14)，其用于包围盘状或板状照明源(12)；锚定结构(16)，其用于将框架构件(14)锚定至所述基板(S)上并且同时允许框架构件(14)朝向以及远离所述基板(S)移动；弹性装置(164)，其与锚定结构(16)协作以便朝向所述基板(S)弹性地迫压框架构件(14)；以及一个或多个锁定构件(20)，其安装在框架构件(14)上并且能够相对于框架构件(14)在径向外侧位置与径向内侧位置之间移位，在径向外侧位置中，盘状或板状照明源(12)能够插入框架构件(14)中并且定位在框架构件(14)与基板(S)之间；在径向内侧位置中，锁定构件(20)抵靠位于框架构件(14)与基板(S)之间的盘状或板状照明源(12)并且朝向基板(S)弹性地迫压盘状或板状照明源(12)。

Description

用于照明源的安装装置及相关方法
技术领域
本说明书涉及用于照明源的安装装置。
各种实施方式可以涉及固态照明源，例如使用LED源作为光辐射源的类型的固态照明源。
背景技术
为了将照明源安装在诸如PCB(印刷电路板)之类的基板上，可以使用具有旋拧作用的固定系统。然而，该方案可能造成不均匀的压力分布，使得热界面性能和热量传递不均匀地分布在接触表面上并且可能随时间而劣化。
还提出使用多于一个部件或者使用复杂的结构以便执行机械和/或热连接。
发明内容
因此，存在具有简单的安装装置的需要，该安装装置适于允许将照明源(或者“光引擎”)安装在照明装置(或者“照明器具”)中并且能够提供一个或多个以下优点：
-照明源与照明装置/散热件的表面之间的优化的机械接触；
-简单且快速地将照明源安装在照明装置上；
-照明源的模块更换更加简单，这是由于例如不需要松开螺钉就可以从电气和机械方面断开照明源(例如LED型照明源)；
-标准化的稳固且可靠的安装结构；
-以简单的方式提供数个照明源的阵列的可能性；
-借助于低剖面的支撑装置确保有效的光输出；和/或
-简化的安装，例如原因在于无需特定的工具。
各种实施方式的目的是提供对该需要的响应。
各种实施方式通过具有所附权利要求中所具体限定的特性特征的安装装置来实现该目的。
各种实施方式还可以涉及一种相对应的方法。
权利要求形成了在此提供的与本发明相关的技术教义的组成部分。
附图说明
现在将参考附图仅通过非限制性示例的方式来描述实施方式，在附图中：
-图1是一个实施方式的总体立体图；
-图2和图3分别是沿图1中示出的箭头Ⅱ的方向和图2中示出的箭头的方向以放大比例再现的图1的一部分的局部视图；
-图4是大体上沿着图1的线Ⅳ-Ⅳ的截面图；
-图5和图6示出了实施方式的使用模式，以及
-图7是仍以放大比例再现的实施方式的细节的视图。
具体实施方式
在以下描述中，说明了旨在提供对各种实施方式更充分理解的各种具体细节。这些实施方式可以在没有一个或多个特定细节的情况下使用其它方法、部件、材料等来实现。在其他情况中，未详细地示出或描述已知的结构、材料或操作，使得可以更清楚地理解这些实施方式的各个方面。
在本说明书的上下文中对“一个实施方式”的参考表示的是，与该实施方式相关地描述的特定构造、结构或性能特征包括在至少一个实施方式内。因此，可能出现在本说明书中的各位置处的诸如“在一个实施方式中”之类的短语并非必须指的是相同的实施方式。此外，可以以任何适当的方式在一个或多个实施方式中组合特定的形式、结构或性能特征。
本文使用的附图标记仅是为了方便的原因而提供，并且因此并不对这些实施方式的保护范围或应用范围进行限定。
在附图中，附图标记10总体上表示允许将盘状或板状形式的照明源12安装在基板S(诸如散热件的表面或者适于此目的的任何其他的基板)上的装置。
在各种实施方式中，照明源可以包括固态照明源，诸如使用LED源作为光辐射源的照明源。
在各种实施方式中，由12a指示的光辐射源安装在板12b上。这种类型的照明源是本领域已知的照明源，因此在此无需进行更详细地描述。
在各种实施方式中，如通过示例的方式在附图中所示，光辐射源12a和板12b两者以及因此作为整体的照明源12都具有总体上矩形的形状。
对该形状的参考仅意于作为示例的方式并且因此不应理解为限制实施方式。
大体上相似的考虑也适用于框架构件14，框架构件14可用于将照明源12安装在基板S上。在各种实施方式中，框架构件14可构造为以便以框架的形式精确地包围安装于基板S上的照明源12，并且允许由辐射源12a所产生的光辐射从基板S自由地传播。因此，在各种实施方式中，框架构件14可以具有与照明源12的轮廓相匹配的形式。
此处所考虑的照明源12具有总体上矩形形状的实施方式的示例中，框架构件14也具有矩形的形状。在光源12具有例如正方形、多边形、圆形、椭圆形或者混杂线形(mixtilinear)的情况中，框架构件14也可以相对应地具有正方形、多边形、圆形、椭圆形或者混杂线形的形状。还应当理解的是，尽管此处所考虑的实施方式的示例指的是具有总体上闭合形状(并且因此具有总体上闭环式结构)的框架构件14，但是各种实施方式可以构想使用具有开放形状的框架构件，例如U形或者C形(参考例如矩形形状的照明源12)。
附图标记16指示锚定结构，该锚定结构能够将框架构件14锚定至基板S上，同时允许框架构件14本身朝向基板S移动或者远离基板S移动，使得似乎相对于基板S“浮动”。
例如，在各种实施方式中，锚定结构16可以包括螺钉160，该螺钉160在设置于框架构件14中的相应的孔162(特别地参见图3和图7)的内部延伸。因此，配合至螺钉160的杆部或者柄部上的螺旋弹簧164能够在螺钉160的头部160a与孔162的壁之间作用(例如与孔的端部肩162a以邻接的方式相配合，仅在图3中可清楚地看出)，以便朝向基板S迫压框架构件14。
观察图5和图6，可看出的是将一个或多个螺钉160的长度选择为使得：虽然框架构件14被锚定在基板S上，但是框架构件14相对于基板S“浮动”，即，朝向基板S移动或者远离基板S移动的可能性，同时在由弹簧164所确定的力的作用下(以及如果合适时通过螺钉16的旋拧位置)朝向基板S迫压框架构件14。
附图涉及的实施方式的示例构想存在四个锚定结构16。在此处所考虑的框架构件14具有矩形形状的示例中，锚定结构16可以定位在矩形形状的顶点处。
一个或多个锚定结构16(可以具有任何数量的锚定结构)可以形成和/或定位于不同的位置。在例如框架构件14具有与此处所示的矩形形状不同的形状的情况中，这也能够适用。例如，在框架构件14具有圆形形状的情况中，数个锚定结构16可以沿着该框架构件的圆形轮廓分布。
图2和图3中示出的视图示出了在框架构件14中可能存在凹口结构18，该凹口结构18允许接近设置在板12b上的连接器12c(例如借助电气连接线缆)以便允许从光辐射源12a传输电信号(例如，供电信号以及适当情况中的命令和/或反馈信号)以及将电信号传输至光辐射源12a。
在附图中，附图标记20指示安装在框架构件14上的一对锁定构件，该对锁定构件具有相对于框架构件14在以下位置之间径向移动的能力：
-图5中示出的径向外侧(或者扩宽或延伸)位置；以及
-图6中示出的径向内侧(或者压持或收缩)位置；
在各种实施方式中，一个或者多个锁定构件20(可以包括任何数量)可为沿着框架构件14的轮廓安装的杆的形式。
附图中示出了具有两个锁定构件20的实施方式的示例，这两个锁定构件20都以杆的形式沿着框架构件14的总体上矩形形状的较长侧安装。
如在以上若干情况中已经提到的，在各种实施方式中，框架构件14可以具有不同的形状。因此，在各种实施方式中可以相应地改变锁定构件20的形式和/或数量。
例如，对于形式来说，在具有圆形形状的框架构件14的情况中，锁定构件20可以具有弯曲的形状而不是直线式的形状，并且因此，形成例如如下的一对爪部：该对爪部设计成以在下面将更充分地说明的方式与照明源12的轮廓相配合。
对于数量来说，附图涉及存在两个互补的锁定构件20的实施方式的示例，这两个锁定构件能够相对于框架构件14朝向框架构件或者远离框架构件径向地移动。在各种实施方式中，可以构想的是，也可存在仅一个具有这种移动能力的锁定构件。例如，再次参考附图中所构想的可能的实施方式的示例，所考虑的构件20中的一个构件可形成为框架构件14的固定部，而只有相对的锁定构件20保持前述的在径向外侧位置与径向内侧位置之间移动的能力。
在各种实施方式中，可以以图7中示意性地示出的方式执行上述或每个锁定构件20与框架构件14之间的联接。
该图示出了销-槽联接的示例，在销-槽联接中，锁定构件20的一个或者两个端部处具有突出销22，该突出销22能够在形成于框架构件14的本体中的槽24的内部以可滑动的方式接合。
在各种实施方式中，所述一个锁定构件或者锁定构件20中的每一个可以安装在设置于框架构件14的内侧上的底座26中并且在能够设有槽24的两端壁26a之间延伸(具体参见图3)。
在示出的实施方式的示例中，槽24包括第一部分24a和第二部分24b。
槽24的第一部分24a相对于框架构件14径向地延伸，并且当相应的锁定构件相对于框架构件14在上文已提及的径向外侧位置与径向内侧位置之间径向地移动时，安装在所述一个锁定构件或者各个锁定构件20上的销22能够在槽24的第一部分24a的内部滑动。
第二槽部分24b从槽24的第一部分24a的面对框架构件14的内部的端部(相对于第一部分24a正交地)延伸，在该第二槽部分24b的内部，安装在所述一个或者各个锁定构件20上的销22能够跟随如下移动而移动：由于通过上文所述的锚定结构16所施加的弹性锚定作用而使框架构件14能够执行朝向基板S和远离基板S的移动。
因此，在各种实施方式中，槽24具有大致L形的构型，其中优选地，L的远侧臂远离基板S延伸。
在各种实施方式中，在框架构件14与所述一个锁定构件或者每个锁定构件20之间可以设置另外的舌状件28，该舌状件28用作端部止挡件以便将构件20的完全缩回(径向外侧)位置限定在设置于框架构件14中的底座26的内部。
在各种实施方式中，在槽20内，更具体地在第二部分24b的端部，可以构想用于构成销22的止档结构的诸如凸出部240之类的结构，该结构能够将处于(径向内侧)完全前伸位置的构件20保持在框架构件14的内部。
在各种实施方式中，参考图7描述的销-槽联接结构可以在所述一个或者每个锁定构件20的两个端部处对应地对称设置。
此处示出的实施方式的示例构想：销构件22设置在锁定构件20上并且槽24设置在框架构件14中。在各种实施方式中，所述联接或者各个联接的结构设计可以完全互补，并且因此，销设置在框架构件14上并且槽设置在所述一个或者各个锁定构件20中。
如从图4中示出的示图中更加清楚地理解的，所述一个或者各个锁定构件20在指向框架构件14的外部的侧部具有朝向框架构件的外部并且因此远离基板S偏离的倾斜表面20a，例如倾斜表面20a含有具有不同斜度的一个或多个部段。
如图5中示意性地所示，当处于径向外侧的状况时，锁定构件20(以下将通过示例的方式参考如下的实施方式，该实施方式中这些构件中的两个构件位于框架构件14的直径上相对的位置)允许将照明源12引入框架构件14中，直至照明源12实际上位于基板S与框架构件14之间。
倾斜表面20a的存在促进将照明源12插入框架12内部，还确保源12关于框架构件14居中。
之后，例如利用各个锁定构件20与框架构件14的延伸有该锁定构件20的侧部之间可能存在的空间(仅图4中由G指示)，也可借助于简单的手动操作而无需使用任何工具来朝向彼此推动锁定构件20。在该径向内侧位置中，锁定构件20例如通过其径向内侧边缘(或者“突出部”)20b与照明源12的轮廓(例如，当板12b具有矩形的构型时，沿着板12b的两个较长侧)相接合并且抵靠该轮廓。
在这些情况中：
-通过构件20防止照明源12沿允许从框架构件14取出的方向(即，沿远离基板S的方向)移动，并且
-由于结构16的弹簧164的作用，框架构件14弹性地迫使照明源12抵靠基板S。
在各种实施方式中，可以借助于螺钉162实现照明源12与基板S(例如散热件)的机械联接，从而允许承载有光辐射源12a(可适用时以及相关联的驱动器和控制电路)的板12b插入，所述板通过在其外侧位置张开的构件20插入框架构件14的内部。然后，通过如下方式可将照明源12保持锚定在基板S上：使锁定构件20沿径向方向朝向框架构件14的内部滑动(即，从图5中示出的位置到图6中示出的位置)以便将板12b并且因此将整体的照明源12压靠在基板S上。
由于以上参考图7描述的销-槽联接，因此可以在各种实施方式中实现锁定构件20的前述滑动运动。
与安装结构16相关联的弹簧164的作用允许实现板12b抵靠基板S的均匀压力。
在各种实施方式中，与通过仅仅使用螺钉执行的机械联接所实现的热连接相比，由于该均匀的压力而可以确保更好的热连接。
锁定构件20的例如存在突出部20b的轮廓促进了锁定构件20在板12b的边缘上的滑动运动。在各种实施方式中，可以沿着安装有锁定构件20的凹部26设置引导销(附图中仅局部可见)，这些引导销能够确保锁定构件20相对于框架构件14滑动运动的均匀性。
在各种实施方式中，当锁定构件20处于其闭合位置即处于图6中示出的径向内侧位置时，迫使发光照明源12抵靠基板S的弹性力可以使得框架构件14从基板S抬起。
锁定构件20允许迫使照明源12抵靠基板S的弹性力沿着板12b的边缘均匀地分布。
因此，借助于各种实施方式可以实现以下一个或多个优点：
-借助于锁定构件20实现光辐射源12的可互换性，并且因此当需要更换照明源12时无需松开螺钉或者其他的夹持结构；
-可以在照明源12与基板S(可以包括例如散热件)之间的接触表面上实现均匀分布的压力，以便实现最优的热连接；
-可以根据热交换需要来调节(经由弹簧164的弹性力和/或螺钉16的旋拧位置)迫使光辐射源12抵靠基板S的压力；
-可以基于包括框架构件14的基部构件的使用来提供低成本的方案，无需使用用于实现将照明源12机械连接和热连接至基板S上的其他部件。
明显地，在不影响本发明的原理的情况下，可以改变实施方式和结构细节，还值得注意的是，可以相对于仅通过非限制性示例所说明和描述的实施方式和结构细节进行改变，而不因此背离本发明的保护范围；此保护范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于将盘状或板状照明源(12)安装在基板(S)上的安装装置(10)，包括：
-框架构件(14)，所述框架构件(14)用于包围所述盘状或板状照明源(12)，
-一组锚定结构(16)，所述一组锚定结构(16)用于将所述框架构件(14)锚定至所述基板(S)上并且同时允许所述框架构件(14)朝向所述基板(S)以及远离所述基板(S)移动，
-弹性装置(164)，所述弹性装置(164)用于朝向所述基板(S)弹性地迫压所述框架构件(14)，以及
-至少一个锁定构件(20)，所述至少一个锁定构件(20)安装在所述框架构件(14)上并且能够相对于所述框架构件(14)在径向外侧位置与径向内侧位置之间径向地移位，
其中，在所述径向外侧位置中，所述盘状或板状源(12)能够插入所述框架构件(14)中并且能够定位在所述框架构件(14)与所述基板(S)之间，以及
在所述径向内侧位置中，所述至少一个锁定构件(20)抵靠位于所述框架构件(14)与所述基板(S)之间的所述盘状或板状照明源(12)并且朝向所述基板(S)弹性地迫压所述盘状或板状照明源(12)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述框架构件(14)包括两个相对的直线式侧部，并且所述至少一个锁定构件(20)包括沿着相对的所述直线式侧部中的一个直线式侧部延伸的杆状构件。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少一个锁定构件(20)经由销-槽装置联接至所述框架构件(14)，所述销-槽装置包括槽(24)和能够沿着所述槽(24)以滑动的方式移动的销(22)，并且所述槽包括：
-第一部分(24a)，所述第一部分(24a)相对于所述框架构件(14)径向地延伸，当所述至少一个锁定构件(20)在所述径向外侧位置与所述径向内侧位置之间移动时，所述销(22)能够沿着所述第一部分(24a)以滑动的方式移动，以及
-第二部分(24b)，所述第二部分(24b)从所述第一部分(24a)正交地延伸，其中，当所述至少一个锁定构件(20)处于所述径向内侧位置并且朝向所述基板(S)弹性地迫压所述盘状或板状照明源(12)时，所述销(22)能够沿着所述第二部分(24b)以滑动的方式移动。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述槽(24)具有以下特征中的至少一个特征：
-所述第二部分(24b)具有运行终止结构(240)，所述运行终止结构(240)用于在所述至少一个锁定构件(20)处于所述径向内侧位置的情况下将所述销(22)锁定在所述第二部分(24b)中，以及
-所述第一部分(24a)与舌状件(28)相联，所述舌状件(28)用于在所述至少一个锁定构件(20)处于所述径向外侧位置的情况下将所述销(22)锁定在所述第一部分(24a)中。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一个锁定构件(20)包括具有两个相对端部的长形本体，其中，在所述相对端部处各自具有一个所述销-槽装置(22、24)。
6.根据权利要求3至权利要求5中任一项所述的装置，其特征在于，在所述销-槽装置(22、24)中，所述至少一个锁定构件(20)设置有所述销(22)，并且所述框架构件(14)设置有所述槽(24)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个锁定构件(20)具有朝向所述框架构件(14)的外部偏离的倾斜表面(20a)以便有利于将所述盘状或板状照明源(12)插入所述框架构件(14)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述锚定结构(16)包括螺钉(160)，所述螺钉(160)伸入贯穿所述框架构件(14)的孔(162)中，其中在所述螺钉(160)上配装有螺旋弹簧(164)，所述螺旋弹簧(164)在所述螺钉(160)的头部(160a)与所述孔(162、162a)之间起作用以便提供朝向所述基板(S)弹性地迫压所述框架构件(14)的弹性力。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括位于所述框架构件(14)中的凹口结构(18)，所述凹口结构(18)用于允许接近安装在所述盘状或板状照明源(12)上的电连接器(12c)。
10.一种将盘状或板状照明源(12)安装在基板(S)上的方法，包括：
-提供用于包围所述盘状或板状照明源(12)的框架构件(14)，
-将所述框架构件(14)锚定(16)至所述基板(S)上使得允许所述框架构件(14)朝向所述基板(S)以及远离所述基板(S)移动，其中，所述框架构件(14)被朝向所述基板(S)弹性地迫压(164)，
-提供至少一个锁定构件(20)，所述至少一个锁定构件(20)安装在所述框架构件(14)上并且能够相对于所述框架构件(14)在径向外侧位置与径向内侧位置之间径向地移位，
-其中，在所述至少一个锁定构件(20)处于所述径向外侧位置的情况下，将所述盘状或板状照明源(12)插入所述框架构件(14)中以便将所述源(12)定位在所述框架构件(14)与所述基板(S)之间，以及
-将所述至少一个锁定构件(20)移动至所述径向内侧位置中，在所述径向内侧位置中，所述至少一个锁定构件(20)抵靠位于所述框架构件(14)与所述基板(S)之间的所述盘状或板状照明源(12)并且朝向所述基板(S)弹性地迫压所述盘状或板状照明源(12)。
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