CN105674077B - 一种led模组及照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED模组,其包括:底座、透镜组件和光源组件,其中,所述透镜组件设有内螺纹,所述底座对应设有与所述内螺纹相配合的外螺纹,所述透镜组件与所述底座之间通过螺纹连接形成一密闭的容置空间;同时,所述底座与所述透镜组件的螺纹连接处与所述容置空间之间的部分还设置有密封圈;所述光源组件位于该容置空间内,且所述光源组件设置在所述底座的一侧。本发明提供的LED模组中透镜组件和底座之间采用螺纹连接,使得透镜组件与底座之间的受力面增大、受力均匀,从而使得透镜组件与底座之间连接牢固,密封性好,且底座和透镜组件之间安装拆卸较为方便;同时,透镜组件与底座连接处设置有密封圈,从而使得透镜组件与底座之间具有较好的密封效果。

Description

一种LED模组及照明装置
技术领域
本发明涉及照明装置设计技术领域,尤其涉及一种LED模组及照明装置。
背景技术
LED灯具具有节能、寿命长、适用性好、响应时间短、环保等优点,是灯具行业发展的方向。LED模组是LED灯具中必不可少的一部分,通常LED模组由透镜组件、光源组件和散热器组成,光源组件设置在散热器上,透镜组件盖设在散热器上,使得光源组件置于透镜组件与散热器之间。
现有技术中,透镜组件通常使用螺钉、卡扣等方式连接到散热器上,这种连接方式,安装起来较为麻烦,且易出现松动,连接不牢靠,从而影响到透镜组件与散热器之间的密封性能,密封效果较差;另外,透镜组件与散热器之间采用螺钉、卡扣的连接方式,为点受力连接方式,受力点有限,受力面积较小且不均匀,使得连接不牢固、密封效果较差。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种LED模组,其包括:
底座、透镜组件和光源组件,其中,
所述透镜组件设有内螺纹,所述底座对应设有与所述内螺纹相配合的外螺纹,所述透镜组件与所述底座之间通过螺纹连接形成一密闭的容置空间;同时,所述底座与所述透镜组件的螺纹连接处与所述容置空间之间的部分还设置有密封圈;
所述光源组件位于该容置空间内,且所述光源组件设置在所述底座的一侧。
较佳地,所述密封圈为阶梯形密封圈,所述阶梯形密封圈包括外周径向尺寸较大的圆柱部分和外周径向尺寸较小的圆柱部分,所述透镜组件设有与所述阶梯形密封圈相配合的第一配合结构,所述底座设有与所述阶梯形密封圈相配合的第二配合结构。
较佳地,所述透镜组件沿其外周边缘向所述底座方向设置有环形凸起部,所述环形凸起部为具有厚度的空心圆柱体;所述环形凸起部设置有环形凹槽,所述环形凹槽开口面向所述底座;所述环形凹槽由第一圆周侧面、第二圆周侧面和槽底面形成,所述第一圆周侧面位于所述第二圆周侧面的外圈,并且所述第一圆周侧面设有所述内螺纹,所述槽底面和所述第二圆周侧面共同组成所述第一配合结构;
所述底座的外螺纹及所述第二配合结构的设置结构为:所述底座的面向所述透镜组件的端面上设置有环形凸起壁,所述光源组件位于该环形凸起壁围合的区域内;所述环形凸起壁能够伸进所述透镜组件的所述环形凹槽内,且所述环形凸起壁的外侧面设有所述外螺纹,所述环形凸起壁的上表面和所述环形凸起壁的内侧面共同组成所述第二配合结构。
较佳地,所述透镜组件沿其外周边缘向所述底座方向设置有环形凸起部,所述环形凸起部为具有厚度的空心圆柱体;所述环形凸起部设置有环形凹槽,所述环形凹槽开口面向所述底座;所述环形凹槽由第一圆周侧面、第二圆周侧面和槽底面形成,所述第一圆周侧面位于所述第二圆周侧面的外圈,并且所述第一圆周侧面设有所述内螺纹,所述槽底面为阶梯形,包括较深的第一底面和较浅的第二底面以及两者之间的第一过渡台面,所述第一底面与所述第一圆周侧面邻接,所述第二底面与所述第二圆周侧面邻接,所述第二底面与所述第二圆周侧面共同组成所述第一配合结构;
所述底座的外螺纹及所述第二配合结构的设置结构为:所述底座的面向所述透镜组件的端面上设置有环形凸起壁,所述光源组件位于该环形凸起壁围合的区域内;所述环形凸起壁能够伸进所述透镜组件的所述环形凹槽内,且所述环形凸起壁的外侧面设有所述外螺纹,所述环形凸起壁的内侧面为阶梯型,包括位于上部的第三圆周侧面、位于下部的第四圆周侧面以及两者之间的第二过渡台面,所述第四圆周侧面与所述第二过渡台面共同组成所述第二配合结构。
较佳地,所述阶梯形密封圈的所述外周径向尺寸较小的圆柱部分的外圆周面上设置有多组倒刺。
较佳地,所述阶梯形密封圈的所述外周径向尺寸较小的圆柱部分的外圆周面为圆锥面,其中,所述外周径向尺寸较小的圆柱部分与所述外周径向尺寸较大的圆柱部分的连接端的径向尺寸大于所述外周径向尺寸较小的圆柱部分另一端的径向尺寸。
较佳地,所述阶梯形密封圈的所述外周径向尺寸较小的圆柱部分的外圆周面为圆锥面,其中,所述外周径向尺寸较小的圆柱部分与所述外周径向尺寸较大的圆柱部分的连接端的径向尺寸大于所述外周径向尺寸较小的圆柱部分另一端的径向尺寸。
较佳地,所述密封圈沿其轴向的截面为楔形,且其外圆周面为上大下小的圆锥面;对应地,所述透镜组件设有与所述阶梯形密封圈相配合的第三配合结构,所述底座设有与所述阶梯形密封圈相配合的第四配合结构。
较佳地,所述透镜组件在面向所述光源组件的一面设有一环形凸起,所述环形凸起位于所述透镜组件的内螺纹的内侧,且所述环形凸起与所述所述透镜组件的内螺纹之间具有一段距离,形成一第二槽底面;所述底座上设置有一第二环形凹槽,所述第二环形凹槽包括一底面和一斜坡形的内侧面,所述第二环形凹槽的周围形成一第二环形凸起壁;其中,所述环形凸起的外圆周面及与其相邻的所述第二槽底面的一部分共同组成所述第三配合结构,所述底座的所述第二环形凹槽的内侧面及与其相邻的所述底面的一部分共同组成所述第四配合结构。
较佳地,所述底座的环形凸起壁或第二环形凸起壁的上表面设有凹槽,所述凹槽内填充有密封胶。
较佳地,所述透镜组件包括透镜部和螺纹连接部,所述透镜部和所述螺纹连接部为一体成型或者固定连接。
较佳地,所述透镜组件由透镜和透镜压圈组成,所述透镜压圈将所述透镜压在所述底座上,且所述透镜压圈与所述底座螺纹连接。
较佳地,所述透镜固定设置在所述底座上;其中,所述透镜在与所述底座相对的一侧设置有定位柱,所述底座的上端面对应设有定位孔。
较佳地,所述透镜组件的环形凸起部沿其边缘周向设置有第一同向齿状结构,所述底座上设置有与所述第一同向齿状结构相匹配的第二同向齿状结构,所述透镜组件与所述底座螺纹连接后,所述第一同向齿状结构与所述第二同向齿状结构相啮合锁紧。
较佳地,所述内螺纹和所述外螺纹为相互配合的双螺纹。
较佳地,所述透镜组件与所述底座形成的所述密闭的容置空间内填充有封装胶体。
较佳地,所述底座的背离所述透镜组件的一侧上设置有若干散热结构,所述散热结构包括有若干片状鳍片和若干柱状鳍片,所述若干片状鳍片设置在中间位置,所述若干柱状鳍片绕所述若干片状鳍片设置。
较佳地,所述透镜组件的出光面外周设置有凸起壁,所述凸起壁的内侧面上设置有反光层。
本发明还提供一种LED模组,其包括:
底座、透镜组件和光源组件,其中,
所述透镜组件设有外螺纹,所述底座对应设有与所述外螺纹相配合的内螺纹,所述透镜组件与所述底座之间通过螺纹连接形成一密闭的容置空间;同时,所述底座与所述透镜组件的螺纹连接处与所述容置空间之间的部分还设置有密封圈;
所述光源组件位于该容置空间内,且所述光源组件设置在所述底座的一侧。
本发明还提供一种照明装置,该照明装置内至少设置有一个LED模组,所述LED模组采用如上任意一项所述的LED模组。
本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:
1)本发明提供的LED模组,其中透镜组件和底座之间采用螺纹连接,并且两者的螺纹连接处均呈圆柱形,同时配合设置有密封圈,实现了LED模组的良好密封性能;相对于现有技术中采用卡扣、螺钉等的连接方式,本发明中透镜组件与底座之间的受力面增大,且受力均匀,透镜组件与底座之间连接牢固并且密封性好,且螺纹连接方式使得透镜组件与底座之间安装拆卸方便;
2)本发明提供的LED模组,透镜组件与底座连接处分别设置有第一配合结构和第二配合结构,第一配合结构和第二配合结构之间设置有阶梯形密封圈,优选的还设置有密封胶,从而使得透镜组件与底座之间具有较好的密封效果;
3)本发明提供的LED模组,透镜组件与底座连接处分别设置有第三配合结构和第四配合结构,第三配合结构和第四配合结构之间设置有楔形密封圈,优选的还设置有密封胶,从而使得透镜组件与底座之间具有较好的密封效果;
4)本发明提供的LED模组除了通过螺纹连接的方式实现透镜与底座之间的旋转连接外,还通过第一同向齿状结构与第二同向齿状结构之间的啮合,或者透镜组件的定位柱和底座的定位孔的配合设置,实现底座与透镜组件之间的自动锁定和配光定位,从而加固了透镜组件与底座之间的连接,防止两者之间出现松动,并同时解决了某些透镜需配光的问题;
5)本发明提供的LED模组中的底座,采用片状鳍片与柱状鳍片结合起来作为底座的散热部分,片状鳍片起到增加散热面积的效果,柱状鳍片起到增加整体的结构强度的效果,因此本发明既保证了散热效果,又增强了底座的强度。
附图说明
结合附图,通过下文的详细说明,可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点,其中:
图1为本发明实施例一的拆分示意图;
图2为本发明实施例一的剖视图;
图3为本发明实施例一的透镜组件的结构示意图;
图4为本发明实施例一的底座的结构示意图;
图5为本发明实施例一的密封圈的结构示意图;
图6为本发明实施例二的拆分示意图;
图7为本发明实施例三的剖视图;
图8为本发明实施例三的拆分图;
图9为本发明实施例四的拆分示意图;
图10为本发明实施例四的剖视图;
图11为本发明实施例五的分解结构示意图;
图12为本发明实施例五的剖视图,其中以点划线标出的圆形部分即为图13所示的部分;
图13为本发明实施例五的透镜组件与底座的连接处的剖面图的局部放大图。
符号说明:
底座2a、光源组件3a、透镜1a、阶梯形密封圈4a、环形凹槽10a、第一圆周侧面101、第二圆周侧面102、第一底面103、第二底面104、第一过渡台面105、环形凸起壁201a、螺钉5、第三圆周侧面202、第四圆周侧面204、第二过渡台面203、第一凸缘41、径向尺寸较小的圆柱部分42、外圆周面421、倒刺422、第一端面411、轴向端面412、内圈面43、第二端面423、配光透镜1b、底座2b、光源组件3b、凸起配光结构106、底座2c、透镜1c、透镜压圈8、环形凹槽10c、环形凸起壁201c、内螺纹801、外螺纹205、阶梯形密封圈4c、底座2d、透镜1d、第一同向齿状结构107、第二同向齿状结构207、螺钉5、基座20d、外螺纹205d、阶梯形密封圈4d、PCBA 3e、底座2e、安装支架6、密封圈4e、透镜1e、球泡部11、第一螺纹连接部12、第二螺纹连接部22、底面21、内侧面23、环形凸起13、环形凹槽24、防水接头7、防水线9。
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图,下文将更详细地描述本发明。然而,本发明可以以许多不同形式实现,并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反,提出这些实施例是为了达成充分及完整公开,并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中,为清楚起见,可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
实施例一
参照图1-2,本实施例提供了一种LED模组,其包括透镜组件、底座2a和光源组件3a,其中,所述透镜组件设有内螺纹,底座2a对应设有与所述内螺纹相配合的外螺纹,所述透镜组件与底座2a之间通过螺纹连接形成一密闭的容置空间;同时,底座2a与所述透镜组件的螺纹连接处与所述容置空间之间的部分还设置有密封圈;光源组件3a位于该容置空间内,并且光源组件3a设置在底座2a的一侧。具体地,光源组件3a可由基板和设置在基板上的若干LED发光体组成,所述基板例如可以为PCBA,当然光源组件的具体结构形式并不以此为限,其也可采用COB等结构形式,此处不作限制。
在本实施例中,所述透镜组件为透镜1a,如图3中所示,图3为所述透镜的截面图,本实施例中的透镜外轮廓整体呈圆柱形,当然也可呈其他形状,只要保证其上的螺纹连接部为圆柱形即可,此处不作限制。
请参见图1、图2和图3,在本实施例中,透镜1a呈瓶盖状,其一端开口,透镜1a包括透镜部和螺纹连接部;在本实施例中,透镜1a采用一体注塑透镜,因此所述透镜部和所述螺纹连接部为一体成型。在其他实施方式中,透镜也可采用组合装配透镜,此时所述透镜部和所述螺纹连接部可以为固定连接,例如粘接或焊接,本发明对此不作限制。
在本实施例中优选,透镜1a的透镜部的出光面外周设置有凸起壁,所述凸起壁的内侧面上设置有反光层,用于提高光效。反光层的设置方式可以为喷涂高反射率油墨,或粘贴高反射率薄膜,或电镀高反射率的金属薄膜,此处不作限制。
请参见图1、图2和图4,本实施例的密封圈为阶梯形密封圈4a,所述阶梯形密封圈包括外周径向尺寸较大的圆柱部分和外周径向尺寸较小的圆柱部分,同时,透镜1a设有与阶梯形密封圈4a相配合的第一配合结构,并且底座2a设有与该阶梯形密封圈4a相配合的第二配合结构。与常规密封圈如O型密封圈相比,阶梯形密封圈的接触面积更大,密封回路更长,从而密封效果更好。在本发明的其他实施方式中,密封圈也可选用其他类型的常规密封圈如O型密封圈等,本发明不对密封圈的具体类型进行限定。
请参见图1、图3和图4,具体地,
在本实施例中,透镜1a的内螺纹及其上的所述第一配合结构的具体设置结构为:透镜1a沿其外周边缘向所述底座2a的方向设置有环形凸起部,所述环形凸起部为具有厚度的空心圆柱体;所述环形凸起部设置有环形凹槽10a,所述环形凹槽10a的开口面向所述底座2a;所述环形凹槽10a由第一圆周侧面101、第二圆周侧面102和槽底面形成,所述第一圆周侧面101位于所述第二圆周侧面102的外圈,并且所述第一圆周侧面101设有所述内螺纹;所述槽底面为阶梯形,包括较深的第一底面103和较浅的第二底面104以及两者之间的第一过渡台面105,所述第一底面103与所述第一圆周侧面101邻接,所述第二底面104与所述第二圆周侧面102邻接,所述第二底面104与所述第二圆周侧面102共同组成所述第一配合结构;
所述底座2a的外螺纹及所述第二配合结构的设置结构为:所述底座2a的面向所述透镜1a的端面上设置有环形凸起壁201a,所述光源组件3a位于该环形凸起壁201a围合的区域内,且光源组件3a与底座2a上端面固定连接,具体可通过螺钉5等连接结构来进行连接;所述环形凸起壁201a能够伸进所述透镜1a的所述环形凹槽10a内,且所述环形凸起壁201a的外侧面设有所述外螺纹,所述环形凸起壁201a的内侧面为阶梯型,包括位于上部的第三圆周侧面202、位于下部的第四圆周侧面204以及两者之间的第二过渡台面203,所述第四圆周侧面204与所述第二过渡台面203共同组成所述第二配合结构。
以上仅为第一配合结构和第二配合结构的一种具体的实施方式,在本发明的其他实施方式中,透镜的环形凸起部的环形凹槽的槽底面可以为一个面,而不是上述的阶梯型面,对应地,底座的环形凸起壁的内侧面也可以仅为一个面,而不是上述的阶梯型面。在这种实施方式中,与阶梯型密封圈配合的第一配合结构为透镜的环形凸起部的槽底面和第二圆周侧面,与阶梯型密封圈配合的第二配合结构为底座的环形凸起壁的上表面和内侧面。
此外,透镜的环形凸起部的环形凹槽的槽底面和底座的环形凸起壁的内侧面也可以根据需要设置多个阶梯,本发明对此不做限定。
以上描述的几种第一配合结构和第二配合结构均能够很好的配合阶梯形密封圈实现良好密封。
在将本实施例的透镜1a和底座2a进行螺纹连接时,底座2a的环形凸起壁201a伸进透镜1a的环形凹槽10a内,透镜1a与底座2a相互旋转,使得透镜1a的内螺纹和底座2a的外螺纹相连接,同时,第一配合结构和第二配合结构均与阶梯形密封圈4a接触,并在透镜1a的内螺纹的轴向压紧阶梯形密封圈4a,实现密封。本发明透镜1a与底座2a之间通过螺纹旋转连接,一方面便于透镜1a与底座2a之间的连接,可实现免工具安装、拆卸;另一方面透镜1a和底座2a的连接面为圆形结构,且两者之间采用螺纹连接,这种连接方式相对于现有技术中采用卡扣、螺钉等的连接方式,透镜1a与底座2a之间的受力面增大,且受力均匀,使得透镜1a与底座2a之间连接更加牢固,同时结合阶梯形密封圈4a的设置使得该LED模组的密封性好。
在图1中可见,在本实施例中,阶梯形密封圈4a沿着密封圈轴向的截面均为阶梯型。阶梯形密封圈4a的结构如图2和图5所示,该阶梯形密封圈4a为有一个轴肩的中空圆柱,阶梯形密封圈4a的外圈径向尺寸较大的圆柱部分为第一凸缘41,在阶梯形密封圈径向尺寸较小的圆柱部分42的外圆周面421上还设有多组倒刺422,这些倒刺422的头部指向所述第一凸缘41。
请参见图2和图5,阶梯形密封圈4a的第一凸缘41的第一端面411与透镜1a上的第二底面104相接触,第一凸缘41上邻接阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的外端面的一轴向端面412与底座的第二过渡台面203相接触。阶梯形密封圈4a的内圈面43与透镜1a上的第二圆周侧面102相接触,阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的外圆周面421与底座2a的第四圆周侧面204相接触。
本实施例还优选,阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的外圆周面421为圆锥面,其中,所述外周径向尺寸较小的圆柱部分42与所述第一凸缘41的连接端的径向尺寸大于所述外周径向尺寸较小的圆柱部分42的另一端的径向尺寸,即,使阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的第二端面423为尺寸最小端,相应地,底座2a上的第四圆周侧面204也为圆锥面,且阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的邻接底座的第二过渡台面203的一端的径向尺寸最大。
在本实施例中,透镜1a的第二底面104与底座2a的第二过渡台面203之间还设置有密封胶,用于进一步的加强透镜1a与底座2a之间的密封效果。
在本实施例中,透镜1a与底座2a之间形成的密闭的容置空间内还可填充有封装胶体,用于提高光效。
本实施例的LED模组的安装过程如下:
将组装好的光源组件3a(包括基板如PCBA和LED发光体)安装到底座2a上;
将阶梯形密封圈4a套设在透镜1a的第二圆周侧面102上,且使得阶梯形密封圈4a的内圈圆周面43与第二圆周侧面102相贴合;
将底座2a的环形凸起壁201a插入透镜1a的环形凹槽10a中,并使得阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的外圆周面421与底座2a的第四圆周侧面204相接触;
通过沿螺纹旋转拧紧透镜1a和底座2a,使得阶梯形密封圈4a的第一凸缘41的第一端面411与透镜1a上的环形凹槽10a的第二底面104相接触,阶梯形密封圈4a的第一凸缘41上靠近径向尺寸较小一端42的轴向端面412与底座2a的第二过渡台面203相接触。
本发明的阶梯形密封圈4a的密封结构如下:
阶梯形密封圈4a的第一凸缘41的第一端面411与透镜1a的第二底面104相接触,第一凸缘41上靠近径向尺寸较小的圆柱部分42的轴向端面412与底座2a的第二过渡台面203相接触,且阶梯形密封圈4a的内圈面43与透镜1a上的第二圆周侧面102相接触,阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的外圆周面421与底座的第四圆周侧面204相接触。
当旋转透镜1a或者底座2a使得透镜1a和底座2a相互靠近的时候,阶梯形密封圈4a的第一凸缘41在透镜1a的第二底面104和底座2a的第二过渡台面203之间被挤压变形,使得阶梯形密封圈4a的第一凸缘41的第一端面411与透镜1a上的第二底面104的接触以及第一凸缘41上靠近径向尺寸较小的圆柱部分42的轴向端面412与底座2a的第二过渡台面203的接触更为紧密,进而实现良好密封。
另外,在阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的外圆周面421上设有多组倒刺422,由于倒刺方向指向第一凸缘41,使得倒刺在旋转的过程中被挤压变形,使得倒刺与底座2a上的第四圆周侧面204贴合的更紧,密封良好。另一方面,倒刺在变形的同时也会挤压透镜1a上的第二圆周侧面102,使得阶梯形密封圈4a的内圈面43与透镜1a上的第二圆周侧面102的接触更为紧密,进一步实现良好的密封。
再者,由于阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的外圆周面421为圆锥面,这样在透镜1a和底座2a相互拧紧并压紧阶梯形密封圈4a的过程中,一方面由于阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的外形由下向上是由小渐渐变大,具有良好的导向性,方便底座2a的环形凸起壁201a插入透镜1a的环形凹槽10a中;且阶梯形密封圈4a的径向尺寸较小的圆柱部分42的截面为楔形,在透镜1a和底座2a相互拧紧并压紧阶梯形密封圈4a的过程中随着透镜1a和底座2a之间的距离越来越近,施加在阶梯形密封圈4a的轴向上的作用力越来越大,使得阶梯形密封圈4a分别与透镜1a和底座2a之间的贴合更为紧密。
在本实施例中,所述底座的环形凸起壁的上表面还可以设有凹槽,所述凹槽内填充有密封胶。
在本发明的其他实施方式中,也可以在透镜组件上设置外螺纹,而在底座上设置内螺纹,其密封圈及其相应结构可进行适当调整,例如将本实施例中的阶梯形密封圈倒置。其具体方式可由本领域技术人员经简单变换确定,此处不再详述。
在本实施例中,底座2a的下端上设置有若干的鳍片,其中包括有若干片状鳍片和若干柱状鳍片,该些片状鳍片设置在中间位置,该些柱状鳍片绕该些片状鳍片设置。其中,片状鳍片起到增加散热面积的效果,柱状鳍片起到增加整体的结构强度的效果;本发明采用片状鳍片与柱状鳍片结合起来作为底座2a的散热部分,相对于现有技术中的底座来说,既保证了散热效果,又增强了底座的强度。当然,在其他实施方式中,底座的下端面上也可以不设置鳍片,整个LED模组直接通过底座2a来进行散热。底座上是否设置鳍片以及如何设置鳍片可以根据具体情况和要求来进行设计,此处不作限制。
在本实施例中,底座2a的另一侧上还设置有防水接头7,防水接头7一端连接防水线,另一端穿过底座2a并连接光源组件3a,且防水接头7与底座2a之间还设置有过线孔密封圈6,以进行密封。当然防水线也可为设置在LED模组外侧的方式,以实现LED发光体的通电,此处不作限制。
本发明还提供了一种照明装置,该照明装置内设置有若干LED模组,且该LED模组采用如上所述LED模组,此处不再赘述。
实施例二
参照图6,本实施例提供了一种LED模组,包括透镜组件、底座2b和光源组件3b,透镜组件安装到底座2b的上端面上,两者之间螺纹连接并形成有一密闭的容置空间,光源组件3b位于该容置空间内,底座2b的下端上设置有若干鳍片,用于散热。
在本实施例中,透镜组件为一配光透镜1b,其上端上设置有凸起配光结构106,使得本发明可运用到路灯当中,也可用于其他需要配光的灯具中,此处不作限制;透镜1b的凸起配光结构106是非对称的,可根据光照方向要求来确定透镜1b在周向上的安装方向。本实施例中LED模组的其余结构均可参照实施例一中的描述,此处不再赘述。
本实施例还提供了一种照明装置,该照明装置内设置有若干LED模组,且该LED模组采用如上所述模组,此处不再赘述。
实施例三
参照图7-8,本实施例提供了一种LED模组,其包括透镜组件、底座2c和光源组件3c,透镜组件安装到底座2c的上端面上,两者之间螺纹连接并形成一密闭的容置空间,光源组件3c位于该容置空间内,底座2c的下端上设置有若干鳍片,从而形成一散热器,用于散热。
在本实施例中,如图7中所示,透镜组件由透镜1c和透镜压圈8组成,其中透镜压圈8较佳的采用金属材质,以使其具有好的强度,防止出现裂纹等损坏。透镜1c具有边缘部和相对于边缘部的径向圆周面向上凸起的透镜部,其中边缘部的径向尺寸大于向上凸起的透镜部的径向尺寸,并且其边缘部面向底座2c具有一开口,透镜1c的边缘部沿其周向一圈上设置有环形凹槽10c,环形凹槽10c内的结构设置与实施例1相同,当然,在本发明的其他实施方式中,环形凹槽内的设置也可与实施例1不同,例如可以具有多级阶梯,此处不作限制。
请参见图8,底座2c的上端面的外边缘上方设置有一圈环形凸起壁201c,圆环形凸起壁201c的形状与透镜1c上设置的环形凹槽10c相匹配,光源组件3c置于环形凸起壁201c围合的区域内;环形凸起壁201c内侧面的设置结构与实施例1相同。
在本实施例中,透镜压圈8的内侧壁一圈上设置有内螺纹801,底座2c上的环形凸起壁201下部的外侧壁上设置有与内螺纹801相匹配的外螺纹205;透镜压圈8压在透镜1c的边缘部的上端面上,并通过内螺纹801与外螺纹205的螺纹连接将透镜压圈连接到底座2c上,从而进一步的完成透镜1c与底座2c之间的固定连接。
并且,本实施例通过在透镜1c的与底座2c相对的一侧上设置定位柱,并在底座2的上端面上相应设置定位孔,使定位柱与定位孔配合连接,来实现透镜组件的定位,使其满足偏光设计的需求。
具体地,透镜1c和底座2c的连接通过环形凸起壁201c伸进环形凹槽10c内实现连接;在本实施例中,环形凹槽10c和环形凸起壁201c之间还设置有密封圈,用于加强透镜1c与2c之间的密封效果,密封圈优选采用阶梯形密封圈4c;进一步优选地,环形凹槽10c和环形凸起壁201c之间还设置有密封胶,用于进一步的加强透镜1c与底座2c之间的密封效果。
在本实施例中,对透镜组件的配光部件和连接部件进行了分离,这种分离使得透镜的选材有很多选择。
配光主要是由透镜部的形状、大小、以及与LED发光元件的相对位置决定的,通常对应不同的照明环境透镜组有不同的配光方案,在同一批产品上经常会有多种配光方案,多种透镜组。若透镜组和螺纹连接部分一体成型,则需要设计多套模具,且透镜组和螺纹连接部分一起成型模具的成本高,反复修模的成本也较高。螺纹连接部分从透镜组分离成两个元件,分别成型,螺纹连接部分的模具只需要一套,另外再单独设计透镜组的模具即可,透镜组的模具简化了,设计多套模具或者修模的成本均降低。
透镜组的选材需要考虑材料的透光性能、机械性能和户外性能,同时还要有较低的生产成本。螺纹连接部分和透镜组一体成型的时候,需要考虑材料的机械性能的同时还要考虑材料的光学性能。若将螺纹连接部分从透镜组中分离出来,透镜组选材对机械性能的要求会相对降低,同时用于生产的模具的也可简化,用于大规模生产时成本也会降低。透镜组可选材料的范围增大,针对不同的性能要求使用不同的材料,比如阻燃性要求较高时可以采用阻燃性较高的玻璃等,避免玻璃弹性性能差的问题,比如强度要求较高时可以采用有机玻璃材料,避免有机玻璃弹性较差的问题,比如光透过滤要求较高的时候可以选用PMMA(亚克力),避免PMMA(亚克力)强度不够容易断裂的问题。
另外,压圈的材料可为透光材料,也可以为透光性能不好,但是易于制造,成本较低,机械性能和机加工性能均较好的材料,比如金属材料。
本发明还提供了一种照明装置,该照明装置内设置有若干LED模组,且该LED模组采用如上所述模组,此处不再赘述。
实施例四
参照图9-10,本实施例提供了一种LED模组,包括透镜组件、底座2d和光源组件3d,透镜组件安装到底座2d上,两者之间螺纹连接并形成一密闭的容置空间,光源组件3d位于该容置空间内,底座2d的下端上设置有若干鳍片,用于散热。
在本实施例中,透镜组件包括透镜1d,透镜1d呈瓶盖状,其面向底座的一端开口;透镜1d可以采用一体注塑透镜,也可采用组合装配透镜,此处不作限制;透镜1d包括透镜部和用于与底座连接的连接部,所述连接部为圆柱形,且与底座2d相邻的一侧开口;所述连接部的面向底座2d的圆周边缘上设置有第一同向齿状结构107,所述第一同向齿状结构107具体包括若干沿透镜1d的连接部的面向底座2d的圆周边缘设置优选是均匀设置的朝向一致的齿口;同时,透镜1d的所述连接部的内侧壁上设置有内螺纹。透镜1d的透镜部的出光面外周设置有凸起壁,所述凸起壁的内侧面上设置有反光层,用于提高光效。
底座2d与透镜1d相连的一侧上设置有一凸起的基座20,光源组件3d通过螺钉5等连接结构安装到基座20上;基座20外侧壁一圈上设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹205d;底座2d在其与透镜1d连接的一侧且位于基座20d的底部的四周的位置上设置有与第一同向齿状结构107相匹配的第二同向齿状结构207,且第一同向齿状结构107与第二同向齿状结构207的朝向相反。
本实施例的LED模组装配时,透镜1d的连接部套设到基座20d的外侧,并通过第一螺纹和第二螺纹205d实现底座2d的转动连接;当透镜1d旋转到位后,透镜1d的连接部上设置的第一同向齿状结构107与底座2d上的第二同向齿状结构207相啮合,实现自动锁定。并且,本实施例可以通过调节螺纹连接与第一同向齿状结构和第二同向齿状结构两种连接方式的配合,来实现需配光的透镜的精准定位。
本实施例的LED模组通过螺纹连接的方式实现透镜1d与底座2d之间的转动连接,并通过第一同向齿状结构107与第二同向齿状结构207之间的啮合,实现底座2d与透镜1d之间的自动锁定,从而加固了透镜1d与底座2d之间的连接,防止两者之间出现松动。
另外,本实施例采用螺纹加齿状结构的连接方式,相对于现有技术中透镜与底座之间采用卡扣、螺钉等的连接方式,本实施例中的透镜紧压在底座上连接,透镜与底座的接触面上受力,受力面大且均匀,密封效果更好。
请参见图9和图10,在本实施例中,透镜1d与底座2d之间还设置有密封圈,用于加强透镜1d与2d之间的密封效果;其中,密封圈优选采用阶梯形密封圈4d,具有较好的密封效果,该阶梯型密封圈的设置位置、设置方式和密封原理与实施例1相同,其具体结构和设置请参见图10。
本实施例中LED模组的其他结构部分均可参照实施例一中的描述,此处不再赘述。
本实施例还提供了一种照明装置,该照明装置内设置有若干LED模组,且该LED模组采用如上所述模组,此处不再赘述。
实施例五
请参见图11-13,本实施例提供一种LED模组,包括:与至少一个LED发光元件电气连接的PCBA 3e;底座2e,可用于支撑PCBA;底座2e设置在安装支架6上;设置在LED发光元件的发光面上方的透镜组件;以及紧压在透镜组件和底座2e之间用于密封的密封圈4e;PCBA位于透镜组件和底座形成的一密闭空间内。在本实施例中,透镜组件为一体成型的一透镜1e,其包括一透镜部,具体地,该透镜部呈球泡状,称为球泡部11,该球泡部11具有凹槽,该凹槽的边缘向外延伸有与该球泡部11一体连接的第一螺纹连接部12,所述第一螺纹连接部12设置有内螺纹。底座2e上设置有与第一螺纹连接部12相配合的第二螺纹连接部22(该第二螺纹连接部相当于实施例一中的底座上的环形凸起壁),所述第二螺纹连接部22设置有外螺纹,透镜1e和底座2e通过设置在透镜1e上的第一螺纹连接部12与设置在底座2e上的第二螺纹连接部22固定连接,并在透镜1e的螺纹连接部的轴向压紧密封圈4e。
请参见图12和图13,在本实施例中,密封圈4e由内圆周面、第一端面、圆锥面和第二端面依次连接成,且第一端面为圆锥体的径向尺寸较大的底面。对应地,所述透镜组件设有与所述阶梯形密封圈相配合的第三配合结构,所述底座设有与所述阶梯形密封圈相配合的第四配合结构。
请参见图13,透镜1e在面向LED发光元件的一面并且靠近LED发光元件的方向上设有一环形凸起13,该环形凸起13位于第一螺纹连接部12的内侧,且该两者之间具有一段距离,形成一第二槽底面;其中,所述环形凸起的外圆周面及与其相邻的所述第二槽底面的一部分共同组成所述第三配合结构,密封圈4e套设在该环形凸起13的外圆周面上,密封圈4e的内圆周面与环形凸起13的外圆周面紧密贴合。在本发明的其他实施方式中,密封圈的内圆周面也可以为圆锥面。
请参见图11,底座2e上设置有一第二环形凹槽,该第二环形凹槽包括一底面21和一斜坡形的内侧面23,所述第二环形凹槽的周围形成一第二环形凸起壁,该第二环形凸起壁即为第二螺纹连接部22。所述底座的所述第二环形凹槽的内侧面及与其相邻的所述底面的一部分共同组成所述第四配合结构。
在本实施例中,在该LED模组组装之前,密封圈4e的第一端面与透镜1e相贴合,密封圈4e的内圆周面与环形凸起13的外圆周面紧密贴合。
密封圈4e在该LED模组组装的过程中被透镜1e和底座2e之间的相对转动压紧,密封圈4e的第二端面与底座2e上凹槽的底面21的边缘部分先互相贴合,之后,由于透镜1e和底座2e继续相对转动导致密封圈4e被进一步压紧,密封圈4e在轴向上被挤压变形,且密封圈4e的内圆周面与透镜1e上的环形凸起13的外周面相贴合,密封圈4e只能在径向上向外扩张变形,随着透镜1e和底座2e在轴向上的间距越来越小,密封圈4e在径向上的扩张变形会越来越明显,使得密封圈4e的圆锥面与底座2e上的斜坡形的内侧面23渐渐相贴合。
密封圈4e被压紧后,其圆锥面与底座上的斜坡形的内侧面23相贴合,密封圈4e的第二端面与底座2e上的凹槽的底面21的边缘部分相贴合。
在本实施例中,形状为楔形的密封圈4e实现密封的原理如下:
密封圈套设在环形凸起的外圈上,且其内圆周面与环形凸起的外圈圆周面紧密贴合,当透镜与底座螺纹连接的时候,在透镜的挤压下,密封圈的圆锥面与底座上的斜面相贴合,密封圈的第二端面与底座上凹槽的底面边缘相贴合。这样在压紧密封圈的过程中,一方面由于密封圈的外周面为圆锥面,具有良好的导向性,方便透镜插入底座中;且密封圈此时的截面为楔形,在旋转压紧密封圈的过程中,随着透镜组件和底座之间的距离越来越近,施加在密封圈轴向上的作用力越来越大,使得密封圈分别与透镜组件和底座之间的贴合更为紧密,进而实现密封。
优选地,在本实施例中,在底座2e的第二螺纹连接部22上位于密封圈4e的外侧的位置还设置有一环形凹槽24,该环形凹槽24内涂布有用于密封的胶水。并且,环形凹槽24靠近发光元件的一端的高度低于远离发光元件一端的高度,防止透镜组件和底座在安装的过程中对胶水加压使胶水向LED模组外溢出。在本发明的其他实施方式中,环形凹槽24还可以设置在底座2e上位于密封圈内侧的位置。
此外,请参见图11,在本实施例中,透镜1e的第一螺纹连接部12的外圆周面上还设置有用于防滑的多个凸起。
在本发明的其它实施方式中,透镜组件的球泡部也可以替换为用于配光的不规则的凸镜。
优选地,透镜组件上的第一螺纹连接部和底座上的第二螺纹连接部可以为相互配合的双螺纹。双螺纹的设置使得透镜组件只能在固定位置处开始旋入底座,当旋转角度设定时可以保证透镜组件安装到底座上之后的位置的一致性。并且,特别是当透镜组件的球泡部为具有特殊配光设计结构的时候,透镜组件与发光芯片的位置需要根据配光要求进行相对固定,双螺纹结构的设计可保证透镜安装到底座上之后与底座的相对位置按照要求设置并且各组LED模组之间保持一致,从而保证配光设计。
请参考图11和图12,在本实施例中,底座2e设有通孔,用于使连接电源的导线穿过,具体地,该导线设置在防水线9内,并且在该导线与底座2e的连接位置处通过密封圈进行密封,以保证整个LED模组的密封防水性。
在本实施例中,底座2e设置有鳍片,其具体设置结构与实施例一相同,此处不再赘述。
综上所述,本发明提供了一种LED模组,包括底座、透镜组件和光源组件,光源组件设置在底座一侧上,透镜组件与底座连接形成一密闭的容置空间,光源组件位于该容置空间内;且透镜组件与底座之间旋转螺纹连接;透镜组件与底座的连接位置处还设置有密封圈,进一步的还可设置有密封胶。本发明提供的LED模组中透镜组件和底座之间采用螺纹连接,使得透镜组件与底座之间的受力面增大、受力均匀,从而使得透镜组件与底座之间连接牢固,密封性好,且底座和透镜组件之间安装拆卸较为方便;另外,透镜组件与底座连接处分别设置有密封圈进一步的还可设置有密封胶,从而使得透镜组件与底座之间具有良好的密封效果。
本技术领域的技术人员应理解,本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例,应理解本发明不应限制为这些实施例,本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (16)

1.一种LED模组,其特征在于,包括:
底座、透镜组件和光源组件,其中,
所述透镜组件设有内螺纹,所述底座对应设有与所述内螺纹相配合的外螺纹,所述透镜组件与所述底座之间通过螺纹连接和密封圈形成一密闭的容置空间;所述密封圈设置在所述底座与所述透镜组件的连接部;
所述光源组件位于该容置空间内,且所述光源组件设置在所述底座的一侧;其中,
所述密封圈为阶梯形密封圈,所述阶梯形密封圈包括外周径向尺寸较大的圆柱部分和外周径向尺寸较小的圆柱部分,所述透镜组件设有与所述阶梯形密封圈相配合的第一配合结构,所述底座设有与所述阶梯形密封圈相配合的第二配合结构;其中,
所述透镜组件沿其外周边缘向所述底座方向设置有环形凸起部,所述环形凸起部为具有厚度的空心圆柱体;所述环形凸起部设置有环形凹槽,所述环形凹槽开口面向所述底座;所述环形凹槽由第一圆周侧面、第二圆周侧面和槽底面形成,所述第一圆周侧面位于所述第二圆周侧面的外圈,并且所述第一圆周侧面设有所述内螺纹,所述槽底面为阶梯形,包括较深的第一底面和较浅的第二底面以及两者之间的第一过渡台面,所述第一底面与所述第一圆周侧面邻接,所述第二底面与所述第二圆周侧面邻接,所述第二底面与所述第二圆周侧面共同组成所述第一配合结构;
所述底座的外螺纹及所述第二配合结构的设置结构为:所述底座的面向所述透镜组件的端面上设置有环形凸起壁,所述光源组件位于该环形凸起壁围合的区域内;所述环形凸起壁能够伸进所述透镜组件的所述环形凹槽内,且所述环形凸起壁的外侧面设有所述外螺纹,所述环形凸起壁的内侧面为阶梯型,包括位于上部的第三圆周侧面、位于下部的第四圆周侧面以及两者之间的第二过渡台面,所述第四圆周侧面与所述第二过渡台面共同组成所述第二配合结构。
2.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述阶梯形密封圈的所述外周径向尺寸较小的圆柱部分的外圆周面上设置有多组倒刺。
3.根据权利要求1或2所述的LED模组,其特征在于,所述阶梯形密封圈的所述外周径向尺寸较小的圆柱部分的外圆周面为圆锥面,其中,所述外周径向尺寸较小的圆柱部分与所述外周径向尺寸较大的圆柱部分的连接端的径向尺寸大于所述外周径向尺寸较小的圆柱部分另一端的径向尺寸。
4.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述密封圈沿其轴向的截面为楔形,且其外圆周面为上大下小的圆锥面;对应地,所述透镜组件设有与所述楔形密封圈相配合的第三配合结构,所述底座设有与所述楔形密封圈相配合的第四配合结构。
5.根据权利要求4所述的LED模组,其特征在于,所述透镜组件在面向所述光源组件的一面设有一环形凸起,所述环形凸起位于所述透镜组件的内螺纹的内侧,且所述环形凸起与所述透镜组件的内螺纹之间具有一段距离,形成一第二槽底面;所述底座上设置有一第二环形凹槽,所述第二环形凹槽包括一底面和一斜坡形的内侧面,所述第二环形凹槽的周围形成一第二环形凸起壁;其中,所述环形凸起的外圆周面及与其相邻的所述第二槽底面的一部分共同组成所述第三配合结构,所述底座的所述第二环形凹槽的内侧面及与其相邻的所述底面的一部分共同组成所述第四配合结构。
6.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述底座的环形凸起壁的上表面设有凹槽,所述凹槽内填充有密封胶。
7.根据权利要求4所述的LED模组,其特征在于,所述底座的第二环形凸起壁的上表面设有凹槽,所述凹槽内填充有密封胶。
8.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述透镜组件包括透镜部和螺纹连接部,所述透镜部和所述螺纹连接部为一体成型或者固定连接。
9.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述透镜组件由透镜和透镜压圈组成,所述透镜压圈将所述透镜压在所述底座上,且所述透镜压圈与所述底座螺纹连接。
10.根据权利要求9所述的LED模组,其特征在于,所述透镜在与所述底座相对的一侧设置有定位柱,所述底座的上端面对应设有定位孔。
11.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述透镜组件的环形凸起部沿其边缘周向设置有第一同向齿状结构,所述底座上设置有与所述第一同向齿状结构相匹配的第二同向齿状结构,所述透镜组件与所述底座螺纹连接后,所述第一同向齿状结构与所述第二同向齿状结构相啮合锁紧。
12.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述内螺纹和所述外螺纹为相互配合的双螺纹。
13.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述透镜组件与所述底座形成的所述密闭的容置空间内填充有封装胶体。
14.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述底座的背离所述透镜组件的一侧上设置有若干散热结构,所述散热结构包括有若干片状鳍片和若干柱状鳍片,所述若干片状鳍片设置在中间位置,所述若干柱状鳍片绕所述若干片状鳍片设置。
15.根据权利要求1所述的LED模组,其特征在于,所述透镜组件的出光面外周设置有凸起壁,所述凸起壁的内侧面上设置有反光层。
16.一种照明装置,其特征在于,该照明装置内至少设置有一个LED模组,所述LED模组采用如上权利要求1-15中任意一项所述的LED模组。
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