CN105823011A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种照明装置(1)，所述照明装置具有：设置在承载件(10)上的半导体光源装置(1)、用于冷却半导体光源装置(1)的冷却体(3)、用于半导体光源装置(1)的能量供给的电端子(41，42，43)和固持装置(2)，其中固持装置(2)构成为塑料件，至少电端子(41，42，43)和冷却体(3)分别至少部段地嵌入所述塑料件的塑料材料中。此外，本发明涉及一种用于这种照明装置的制造方法。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置以及一种用于制造这种照明装置的方法，所述照明装置具有：半导体光源装置、用于冷却半导体光源装置的冷却体、用于半导体光源装置的能量供给的电端子和固持装置。

背景技术

这种照明装置例如在WO2013/079302A1中公开。所述出版物描述一种用于机动车辆前照灯的照明装置，所述照明装置具有半导体光源装置、壳体、用于冷却半导体光源装置的冷却体和用于半导体光源装置的能量供给的电连接元件。

发明内容

本发明的目的是，提供一种具有简化的构造的这类照明装置并且提出一种对此的制造方法。

根据本发明，所述目的通过一种照明装置来实现，所述照明装置具有：半导体光源装置、用于冷却半导体光源装置的冷却体、用于半导体光源装置的能量供给的电端子和固持装置，其中固持装置构成为塑料件，至少电端子和冷却体分别至少部段地嵌入所述塑料件的塑料材料中。所述目的也通过一种用于制造所述照明装置的方法来实现，其中设有下述方法步骤，在所述方法步骤期间，将电端子和冷却体插入到注塑成型工具的模具中并且将塑料材料围绕电端子和冷却体注塑，使得塑料材料在凝固之后形成固持装置，电端子和冷却体固定在所述固持装置的塑料材料中。本发明的特别有利的实施方案在下文中描述。

根据本发明的照明装置具有半导体光源装置、用于冷却半导体光源装置的冷却体、用于半导体光源装置的能量供给的电端子和固持装置。根据本发明，固持装置构成为塑料件，至少电端子和冷却体分别至少部段地嵌入所述塑料件的塑料材料中。

根据本发明的照明装置的前述构造能够实现成本适宜的、简单的并且紧凑的构造，因为至少电端子和冷却体能够在共同的固持装置中固定。固持装置以简单的方式借助于注塑成型法来制造。

有利地，半导体光源装置设置在承载件上。由此，半导体光源装置能够作为独立的模块制成并且随后装入到根据本发明的照明装置中。

有利地，承载件至少部段地嵌入固持装置的塑料材料中，以便能够将根据本发明的照明装置的尽可能多的器件借助于注塑成型法固定在固持装置中进而确保根据本发明的照明装置的相应简单的构造。

但是，替选地，承载件也能够借助夹紧配合设置在固持装置的容纳部中或者以其他方式固持或者甚至构成为冷却体的组成部分。

用于半导体光源装置的承载件优选热耦联到根据本发明的照明装置的冷却体上，以便能够将由半导体光源装置产生的热量经由冷却体引出到周围环境。为了所述目的，承载件有利地设置在冷却体的表面上，以便确保在承载件和冷却体之间的大面积的接触进而确保良好的热耦联。

有利地，用于半导体光源装置的承载件构成为安装印刷电路板。由此，能够将半导体光源装置的部件以简单的方式安装在安装印刷电路板的表面上并且通过印制导线导电地连接。但是，替选地，承载件也能够构成为导体框，所述导体框在下文中也称作为引线框，以便实现相同的优点。在构成为引线框的承载件的情况下，引线框有利地构成为冷却体的组成部分。

根据本发明的照明装置的半导体光源装置优选包括至少一个设置在承载件上的半导体光源。除了半导体光源装置之外，在承载件上设置有用于运行半导体光源装置的电子装置，以便能够在没有其他的运行机构的情况下在电压源上、例如在机动车辆的车载电网电压上运行照明装置。

根据本发明的照明装置优选构成为LED改型并且设为用于在机动车辆中使用。优选地，根据本发明的照明装置与白炽灯是兼容的，所述白炽灯在机动车辆中用作为后灯、制动灯、闪光灯、定位灯或日间行车灯。

根据本发明，用于制造根据本发明的照明装置的方法包括下述方法步骤，在所述方法步骤期间，将照明装置的电端子和冷却体插入到注塑成型工具的模具中，并且将塑料材料围绕电端子和冷却体注塑，使得塑料材料在凝固之后形成固持装置，电端子和冷却体固定在所述固持装置的材料中。

有利地，除了电端子和冷却体之外，也将用于半导体光源装置的承载件置入到注塑成型工具的模具中并且用塑料材料注塑包封，以便将根据本发明的照明装置的尽可能多的部件借助于注塑成型法固定在共同的固持装置中。

附图说明

在下文中，根据优选的实施例详细阐述本发明。附图示出：

图1示出贯穿根据本发明的优选的实施例的照明装置的横截面；

图2示出在图1中示出的照明装置的立体图。

具体实施方式

在图1和2中示意地示出根据本发明的优选的实施例的照明装置。

根据本发明的优选的实施例的照明装置具有：设置在承载件10上的半导体光源装置1；用于冷却半导体光源装置1的冷却体3；用于半导体光源装置1的能量供给的三个电端子41、42、43和用于电端子41、42、43和冷却体3的共同的固持装置2。根据本发明的优选的实施例的照明装置设为用于在车辆中使用以产生制动灯和后灯。

半导体光源装置1由五个发光二极管构成，所述发光二极管与用于运行发光二极管的电子装置13和用于由发光二极管发射的光的初级光学装置14共同地设置在安装印刷电路板10上。安装印刷电路板10用作为用于半导体光源装置1的发光二极管和电子装置13以及光学装置14的共同的承载件10。发光二极管和电子装置13安装在安装印刷电路板10的表面上并且通过印制导线彼此电连接。电子装置13构成为驱动电路，尤其构成为所谓的线性驱动器，也就是说，构成为线性的电压调节器。五个发光二极管在运行期间发射红光。四个发光二极管在虚拟的正方形的角上设置在安装印刷电路板10的表面上。第五个发光二极管设置在所述虚拟的正方形的中心。发光二极管由半球形的、透明的圆顶14覆盖，所述圆顶设置在安装印刷电路板10的表面上并且用作为初级光学装置以及用于对发光二极管进行保护。设置在虚拟的正方形的角上的发光二极管共同地用于产生制动灯。中央的发光二极管用于产生尾灯。

固持装置2一件式地构成为注塑成型件并且具有柱形的固持部段200以及构成为套筒的固持部段201，在所述构成为套筒的固持部段中设置有电端子41、42、43的构成为接触销的端部。固持装置2例如由聚酰胺(PA)构成。

柱形的固持部段200具有带有平坦地构成的环形盘状的端面20的端侧，所述端面构成为用于半导体光源装置1的发光二极管关于固持装置2并且关于机动车辆车灯的灯座的光学轴线定向的基准平面，照明装置装入到所述灯座中。沿着环形盘状的端面20的外环周设置有三个锁定元件21、22、23，所述锁定元件径向地从柱形的固持部段200的靠外的侧面伸出并且与机动车辆车灯的灯座的相应成形的配合件形成卡口锁定。为了激活卡口锁定，将照明装置插到机动车辆车灯的灯座中并且随后顺时针地围绕柱形的固持部段200的柱轴线转动。锁定元件23为了对前述转动运动限界具有止挡，所述止挡在卡口锁定之后贴靠在机动车辆车灯的安装开口或灯座中。在柱形的固持部段200之内设置有安装印刷电路板10和安装在其上的半导体光源装置1。安装印刷电路板10垂直于柱形的固持部段200的柱轴线设置。柱形的固持部段200在其靠外的侧面上构成用于密封环5的容纳部，所述密封环在安装照明装置之后贴靠在机动车辆前照灯的灯座中。

构成为套筒的固持部段201相对于柱形地构成的固持部段200的柱轴线成角度地设置。电端子41、42、43的构成为接触销的端部在垂直于柱形地构成的固持部段200的柱轴线的平面中设置在套筒201之内。电端子41、42、43由金属构成并且部段地嵌入构成为注塑成型件的固持装置2的塑料材料中，使得其端部为了电接触可自由接近。电端子41、42、43的第一端部分别构成为接触销并且设置在套筒201之内。电端子41、42、43的第二端部分别引导穿过安装印刷电路板10中的裂口并且与安装印刷电路板10上的印制导线电接触，以便建立与半导体光源装置1的电连接。

冷却体3具有空心柱形地成形的冷却体部段31，所述冷却体部段在柱形的固持部段200的区域中嵌入固持装置2的塑料材料中并且在其朝向柱形的固持部段200的端面20的一侧上构成用于半导体光源装置1的安装印刷电路板10的平坦的表面30。空心柱形地成形的冷却体部段31的柱轴线与柱形的固持部段201的柱轴线是相同的。冷却体3的用作为用于安装印刷电路板10的支承面的表面30垂直于空心柱形地成形的冷却体部段31的柱轴线设置并且与半导体光源装置1的安装印刷电路板10借助电绝缘的、导热的粘接剂(在下文中也称作为导热膏)粘接。空心柱形地成形的冷却体部段31的表面30具有裂口300，三个电端子41、42、43的第二端部分别引导穿过所述裂口。三个电端子41、42、43的第二端部与安装印刷电路板10形成压配合。然而，对于压配合替选地或附加地，电端子41、42、43的第二端部也能够通过焊接分别与安装印刷电路板10的电接触部连接。

此外，冷却体3具有环形盘状地构成的冷却体部段32，所述环形盘状地构成的冷却体部段在空心柱形地成形的冷却体部段31上模制并且所述环形盘状地构成的冷却体部段的环轴线与空心柱形的冷却体部段31的柱轴线重合。在环形盘状地构成的冷却体部段32上模制有沿着其环周设置的冷却肋33。冷却肋33从环形盘状地构成的冷却体部段32分别以90度的角度弯曲并且分别平行于环形盘状地构成的冷却体部段32的环轴线延伸。环形盘状地构成的冷却体部段32的外边缘和模制在其上的冷却肋33从固持装置2的或柱形的固持部段200的塑料材料伸出。冷却体3由金属、例如由不锈钢板构成并且一件式地构成为深冲弯曲件。冷却肋33形成留空部，构成为套筒的固持部段201延伸穿过所述留空部。

为了制造根据本发明的优选的实施例的在图1和2中示意地示出的发光装置，将构成为接触销的电端子41、42、43置入到注塑成型工具的模具半部中，使得所述电端子的端部分别从模具中伸出。同样将冷却体3置入到所述模具半部中，使得所述冷却体的空心柱形的部段31的和所述冷却体的环形盘状的部段32的部分设置在模具半部中。随后，将模具关闭并且将塑料材料围绕电端子41、42、43的由模具包围的部段并且围绕冷却体部段31、32的设置在模具中的部分喷注。此外，借助于注塑成型工具的模具，在塑料材料的填充和随后的凝固之后，固持装置2和尤其其柱形的固持部段200以及其构成为套筒的固持部段201成形。将导热膏施加到冷却体3的从固持装置2的塑料材料伸出的表面30上，并且将设有半导体光源装置1和光学装置14以及电子装置13的安装印刷电路板10通过与接触销41、42、43的第二端部的压配合固定在冷却体3的表面30上。附加地，安装印刷电路板10能够借助于热冲压与柱形的固持部段200连接。

本发明不限制于在上文中详细描述的实施例。例如，安装印刷电路板10与安装在其上的半导体光源装置1和光学装置14以及电子装置13同样能够借助于喷塑成型技术嵌入固持装置2的塑料材料、尤其柱形的固持部段200的区域中并且固定。此外，构成为套筒的固持部段201也能够具有其他的形状。例如，所述构成为套筒的固持部段能够平行于柱形的固持部段200的柱轴线延伸，并且接触销41、42、43的设置在套筒201中的端部同样能够平行于柱形的固持部段200的柱轴线延伸。

此外，固持装置2能够构成为注塑成型件，所述注塑成型件借助于多级的注塑成型法来制造。例如，在注塑成型法的第一阶段期间，能够将电端子41、42、43置入第一注塑模具中并且用塑料注塑包封，使得在第一方法阶段期间，形成具有固定在其中的电端子41、42、43的构成为套筒的固持部段201。随后，能够将构成为套筒的固持部段201连同固定在其中的电端子41、42、43并且连同冷却体3一起置入第二注塑模具中并且用塑料注塑包封，以便将具有附加的、柱形的固持部段200的完整的固持装置2成形。所述两级的注塑成型法具有下述优点，构成为套筒的固持部段201和柱形的固持部段200能够由不同的塑料材料构成。

此外，例如在前述第二方法阶段期间或者但是借助于注塑成型法的第三方法阶段也能够将承载件10连同安放在其上的半导体光源装置1和电子装置13以及光学装置14局部地嵌入到固持装置的塑料材料中。

根据本发明的照明装置的冷却体还能够具有冷却体部段，所述冷却体部段由相变材料构成，所述相变材料在加热时改变其聚集态。由相变材料构成的冷却体部段例如完全被包围在固持装置的塑料材料中并且在加热时将其聚集态例如从固态改变为液态并且在冷却时再返回到固态。

此外，承载件10替代构成为安装印刷电路板也能够构成为引线框，并且所述引线框还能够构成为冷却体3的组成部分。电端子41、42、43同样能够构成为引线框的组成部分。此外，电子装置13的部件能够直接焊接到引线框上。冷却体3的或引线框的部分能够是以金属进行改善的(veredelt)，例如借助于镀镍或镀金或通过使用黄铜板或青铜板。

此外，冷却体3、引线框或安装印刷电路板10能够具有机械的基准元件，以便确定半导体光源装置1关于锁定元件21、22、23的空间位置的校准，进而也确定半导体光源装置1关于机动车辆中的灯座的空间位置，照明装置插入到所述灯座中。

此外，固持装置2能够由具有高的热导率的塑料材料构成，以便支持冷却体3的冷却功能。

Claims (11)

1.一种照明装置(1)，所述照明装置具有：半导体光源装置(1)、用于冷却所述半导体光源装置(1)的冷却体(3)、用于所述半导体光源装置(1)的能量供给的电端子(41，42，43)和固持装置(2)，

其特征在于，

所述固持装置(2)构成为塑料件，至少所述电端子(41，42，43)和所述冷却体(3)分别至少部段地嵌入所述塑料件的塑料材料中。

2.根据权利要求1所述的照明装置(1)，其中所述半导体光源装置(1)设置在承载件(10)上。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中所述承载件(10)热耦联到所述冷却体(3)上。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其中所述承载件(10)设置在所述冷却体(3)的表面(30)上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中所述承载件(10)构成为安装印刷电路板。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中所述承载件构成为引线框。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的照明装置，其中所述承载件构成为所述冷却体的组成部分。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的照明装置，其中所述承载件(10)至少部段地嵌入所述固持装置(2)的所述塑料材料中。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的照明装置，其中在所述承载件(10)上除了所述半导体光源装置(1)之外还设置有用于运行所述半导体光源装置(1)的电子装置(13)。

10.一种用于制造照明装置的方法，所述照明装置具有：半导体光源装置(1)、用于冷却所述半导体光源装置(1)的冷却体(3)、用于所述半导体光源装置(1)的能量供给的电端子(41，42，43)和固持装置(2)，

其特征在于，

设有下述方法步骤，在所述方法步骤期间，将所述电端子(41，42，43)和所述冷却体(3)置入注塑成型工具的模具中并且将塑料材料围绕所述电端子(41，42，43)和所述冷却体(3)注塑，使得所述塑料材料在凝固之后形成所述固持装置(2)，所述电端子(41，42，43)和所述冷却体(3)固定在所述固持装置的塑料材料中。

11.根据权利要求10所述的方法，其中除了所述电端子(41，42，43)和所述冷却体(3)之外，也将用于所述半导体光源装置(1)的承载件(10)置入所述注塑成型工具的所述模具中并且用塑料材料注塑包封。