CN107980087B - 设有适于控制带的延伸和扭转运动的装置的包括点发光源的带状照明设备 - Google Patents

设有适于控制带的延伸和扭转运动的装置的包括点发光源的带状照明设备 Download PDF

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Abstract

一种LED带，包括适于允许弯曲例如在不期望的牵拉或延伸的情况下不会使容纳LED设备的内部印刷电路板受到应力的护套，以便即使在相当大的应力和温度变化的情况下也能确保正确的操作。该LED带包括长形主体(10)，长形主体(10)又包括内部隔室(11)，内部隔室(11)适于容纳用于点发光设备(13)的支撑件，所述长形主体(10)包括适于使所述点发光设备(13)发出的光漫射的上部部分，并且还包括布置在所述长形主体(10)内并与长形主体(10)成一体的至少一个柔性元件(15)，该至少一个柔性元件位于用于点发光设备(13)的所述支撑件的一侧的位置处。

Description

设有适于控制带的延伸和扭转运动的装置的包括点发光源的 带状照明设备
发明领域
本发明涉及包括诸如LED(发光二极管)等的点式照明源的照明设备的领域。特别地，本发明涉及包括LED带类型的点式照明源的照明设备的领域。
背景技术
所谓LED带是包括由柔性材料(例如，硅树脂塑性材料或聚氨酯树脂)制成的大致管状护套的照明设备，在管状护套中容纳有多个LED。
所述LED通常与可能的配置电路一起安装在也是柔性的印刷电路上，并且还连接到电源布线，电源布线通常可从带的端部中的一个接近并可连接到外部电源装置，通常为输出12V或24V电压的电源。
带的LED可以是给定颜色范围内的单一颜色或不同颜色或变化的颜色。这些LED照明源的机械和电气结构可以使它们适合于在不影响其操作的情况下被使用者切割成一定尺寸，并且从而允许在选择要制造和工业生产的所述LED带的长度方面获得高的灵活性。
通常，制造带的材料至少在前部部分是半透明的，以便使所述LED的光发射通过。此外，所述LED带通常设置有至墙壁的固定装置，包括适于容纳锚固螺钉等的孔或狭槽，或者施加在与发光面相对的带面上的粘合剂层。
除了使用的简单性和灵活性之外，高亮度LED照明光源的可用性很快使LED带非常受欢迎，并用于广泛的应用，包括人行道、墙壁、地板、家具、楼梯、交通工具等的装饰照明。
然而，现有技术的LED带的缺点与当带本身弯曲并成型用于预期用途时容纳LED的印刷电路所经受的应力有关。实际上，即使所使用的印刷电路是柔性的并且可以被弯曲，但是当LED带弯曲并且受到应力时，所述印刷电路在所有情况下都受到牵拉、压缩或弯曲，这可能会损坏焊接到其上的部件和焊接接头自身。
此情形会发生也是因为LED带，包括护套和内部柔性印刷电路，通常在平坦时被切割成一定尺寸，且然后在安装期间弯曲。因此，当LED带必须弯曲时，会发生印刷电路和容纳该印刷电路的护套不以相同的方式弯曲从而保持相同的相互位置，而是相对于彼此滑动。实际上，发生护套的重心(定义为护套区段的重心的几何轨迹)和内部印刷电路的重心是不同的并且间隔开，以便在使LED带弯曲时搁置在两个不同的曲率半径上。
当带的曲率使得与护套的重心相关的曲率半径大于与印刷电路的重心相关的曲率半径时，则印刷电路趋向于从边缘突出；相比之下，当带的曲率使得与护套的重心相关的曲率半径小于与印刷电路的重心相关的曲率半径时，则它是护套趋向于相对于印刷电路突出。
为此，由于护套和印刷电路被一体地约束在带的端部，当使LED带弯曲时，在印刷电路本身上产生压力和拉力，这可能损坏印刷电路或可能损坏焊接接头或其焊接部件，从而影响操作。
此外，如果所述LED带必须用于长长度的安装，则它们通常被制成两部分以便分开安装：第一部分，包括LED设备，适于固定到支撑件、墙壁、檐口等，以及第二部分，其包括形成半透明覆盖物的开口护套，适于漫射由LED设备发射的光束。
反过来，适于固定到支撑件的部分可以由多个印刷电路组成，多个印刷电路容纳LED设备和相应的电源电路并通过相应的布线连接在一起。
另一方面，护套可以制成单件，以便不会在多个部分之间产生使LED带的外观不那么令人愉快的接头，并且使发射的光束劣化，从而产生不一致性和不均匀性的欠缺。为了提供这种护套，通常选择提供柔性、稳健性和抗紫外线所需性质的硅树脂材料。
在这些情况下发生的问题与LED带的不同部分由于它们经受的温度变化而经历的不同变形有关。实际上，适于固定到支撑件和相关的外护套的部分包括具有可能迥然不同的热膨胀系数的相互不同的材料。
因此，当LED带经受温度变化时，产生尺寸变化，这些变化在端部产生不对准，其中护套倾向于相对于印刷电路突出，或反之亦然，从而危及LED带本身的性能和完整性。
因此，需要能够解决上述技术问题的一种用于LED带的护套是明显的。
因此，本发明的目的是引入一种用于LED带的护套，该护套适于允许弯曲以便不会使容纳在所述护套中的印刷电路在不期望的牵拉或延伸下受到应力，所述护套还适于确保LED带的正确操作，即使是在相当大的应力和温度变化的情况下。
本发明的另一个目的是引入一种LED带，该LED带包括适于在相当大的应力和温度变化的情况下保持正确操作并且保护所述LED带内部的印刷电路的护套。
附图简述
本发明的其他目的、特征和优点从通过非限制性示例提供的和附图中示出的以下详细描述将变得更加明显，在附图中：
图1示出了根据本发明的LED带的第一优选实施方案的区段；
图2示出了根据本发明的LED带的第二优选实施方案的区段；
图3示出了根据本发明的LED带的第三优选实施方案的区段。
详细描述
参考本申请所附的附图，根据本发明的LED带包括长形主体10，该长形主体10又包括内部隔室11，内部隔室11适于容纳用于LED设备13或用于类似的点发光设备的印刷电路12或类似的支撑件。
参考附图1，本发明的第一优选实施方案包括带状照明设备，其包括长形主体10，该长形主体10又包括内部隔室11，内部隔室11适于容纳用于点发光设备13的支撑件，例如优选为柔性型的印刷电路12。所述长形主体10包括适于漫射由所述点发光设备13发射的光的上部部分。所述点发光设备13可以由发光二极管(LED)组成。
此外，所述长形主体10有利地包括至少一个刚性的柔性元件，该刚性的柔性元件与所述长形主体10成一体并且在安装点发光设备13的印刷电路处布置在所述长形主体10的整个长度上。
所述刚性的柔性元件优选地由至少一根刚性丝15组成，该刚性丝15由钢或其它类似材料制成，其提供高柔性和稳健性的特征，以及提供以甚至非常小直径制成的可能性。
所述刚性的柔性元件优选地布置在所述长形主体10的内部并且被整体地约束到所述长形主体10。所述刚性的柔性元件可以例如在其挤压过程中插入到所述长形主体10内或者稍后插入到在所述长形主体10中形成的特定腔中，并且然后适当地胶合以将刚性的柔性元件整体地和不可逆地约束到所述长形主体10。
在所述长形主体10中以及在印刷电路12处的所述刚性的柔性元件的存在将护套的中性轴近似地约束到印刷电路处，以避免由于LED带受到的弯曲和扭转而引起印刷电路本身上的牵拉或压缩应力。
实质上，与所述长形主体10刚性地成一体的所述刚性的柔性元件的存在将允许所述长形主体10和所述印刷电路12始终遵循相应的曲度，使得所述长形主体10不会由于其相对于所述印刷电路12所经受的弯曲和牵拉经受了不同的弯曲和牵拉而对所述印刷电路12施加不期望的应力。
在附图1所示的优选实施方案中，所述主体10具有朝向底部渐缩的区段，该区段包括适于容纳印刷电路12的内部隔室11。代替地，所述长形主体10的适于发出LED 13的光辐射的前部部分具有偏离所述内部隔室的准三角形横截面，以确保所需的发光量。在这种情况下，所述刚性的柔性元件优选地通过布置在所述长形主体10的底部并与所述印刷电路12对齐的单根刚性钢丝15获得。
代替地，附图2所示的本发明的优选实施方案包括大体上矩形或梯形形状的区段，该区段的后部部分包括适于容纳印刷电路12的内部隔室11。有利地，两个凹槽存在于所述内部隔室的壁上，适于容纳印刷电路12的端部。所述长形主体10的前部部分适于发出LED13的光辐射，该前部部分具有偏离所述内部隔室的梯形横截面，以确保所需的发光量。在这种情况下，所述刚性的柔性元件优选地由一对刚性钢丝15组成，该对刚性钢丝15在所述印刷电路12的两侧并与所述印刷电路12对齐地布置在所述长形主体10内。
参考附图3，本发明的第三优选实施方案包括长形主体10，长形主体10又包括设置有相互接合装置的两个独立的部分：基座17和盖16，基座17和盖16限定适于容纳印刷电路12的内部隔室11。所述基座17设置有固定到支撑件例如墙壁、檐口等的固定装置。所述盖16由适于使由安装在所述印刷电路12上的点发光设备13发出的光漫射的材料制成。基座17和盖16之间的相互接合装置可以有利地由一对齿18、19组成。
在这种情况下，所述刚性的柔性元件优选地由一对刚性丝15组成，所述刚性丝15在所述印刷电路12的两侧并与所述印刷电路12大体上对齐地布置在所述盖16内。
有利地，根据本发明的带状照明设备的长形主体10可以由适当材料的挤压物组成。所述长形主体10的盖16可以由通过适当处理的硅树脂塑性材料挤压物制成的元件或多个元件组成以增强其光辐射透射性能，并且盖16可以是透明的或不透明的。所述长形主体10的基座17可以由通过金属材料挤压物(例如铝)制成的元件或多个元件组成，以便确保所需的一致性并提供刚性固定到支撑件(诸如例如墙壁)的可能性。
在这种情况下，所述长形主体10的盖16和基座17的热膨胀系数迥然不同。就上述示例而论，出现了铝，以及因此所述基座17具有约23×10-6m/℃的热膨胀系数，而所述硅树脂塑性材料盖16具有约146×10-6m/℃的热膨胀系数。
为此，所述长形主体的各部分将由于其暴露的温度而经受明显不同的变形，这将导致不利于LED带自身性能和完整性的不对称性、不对齐和拉伸。
通过添加所述刚性的柔性元件，优选地由一对刚性钢丝15组成的刚性的柔性元件，该对刚性钢丝15在所述印刷电路12的两侧并与其大体上对齐地布置在所述盖16内，此时与所述刚性钢丝15一体地相关联的所述盖16的热变形由所述刚性钢丝15控制和限制。由于钢具有约15×10-6m/℃的热膨胀系数，这比硅树脂塑性材料的热膨胀系数更接近于铝的热膨胀系数，这样，凭借所述钢丝15，所述长形主体的各部分将由于其暴露的温度而经受大体上相同的实体变形，这些变形例如不会引起可能不利于LED带自身性能和完整性的不对称、不对齐或拉伸。

Claims (19)

1.一种带状照明设备，包括长形主体(10)，所述长形主体(10)又包括内部隔室(11)，所述内部隔室(11)适于容纳用于点发光设备(13)的印刷电路(12)，所述长形主体(10)包括适于使所述点发光设备(13)发出的光漫射的上部部分，其中，所述照明设备还包括在所述印刷电路(12)的侧面的位置处布置在所述长形主体(10)内并与所述长形主体(10)成一体的至少一个刚性的柔性元件，其特征在于，所述至少一个刚性的柔性元件包括由钢制成的两根丝(15)，所述两根丝(15)在所述印刷电路(12)处布置在所述长形主体(10)的侧壁内。
2.根据权利要求1所述的带状照明设备，其特征在于，所述长形主体(10)包括设置有相互接合装置的两个独立的部分：基座(17)和盖(16)，所述基座(17)包括用于附接到支撑件的装置，所述盖(16)适于使所述点发光设备(13)发出的光漫射。
3.根据权利要求1所述的带状照明设备，其特征在于，所述内部隔室(11)包括用于与所述印刷电路(12)接合的装置。
4.根据权利要求2所述的带状照明设备，其特征在于，所述内部隔室(11)包括用于与所述印刷电路(12)接合的装置。
5.根据权利要求3所述的带状照明设备，其特征在于，用于与所述印刷电路(12)接合的所述装置包括适于容纳所述印刷电路(12)的边缘的凹槽(14)。
6.根据权利要求4所述的带状照明设备，其特征在于，用于与所述印刷电路(12)接合的所述装置包括适于容纳所述印刷电路(12)的边缘的凹槽(14)。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的带状照明设备，其特征在于，所述至少一个刚性的柔性元件适于插入到在所述长形主体(10)中获得的具体凹部中，并且适于被胶合到所述长形主体(10)。
8.根据权利要求1-6中的任一项所述的带状照明设备，其特征在于，所述长形主体(10)由挤压材料制成。
9.根据权利要求7所述的带状照明设备，其特征在于，所述长形主体(10)由挤压材料制成。
10.根据权利要求2、4和6中的任一项所述的带状照明设备，其特征在于，所述基座(17)包括由铝挤压物制成的至少一个元件，并且所述盖(16)包括由塑性硅树脂材料的挤压物制成的至少一个元件。
11.根据权利要求1至6和9中的任一项所述的带状照明设备，其特征在于，所述点发光设备(13)包括LED。
12.根据权利要求7所述的带状照明设备，其特征在于，所述点发光设备(13)包括LED。
13.根据权利要求8所述的带状照明设备，其特征在于，所述点发光设备(13)包括LED。
14.根据权利要求10所述的带状照明设备，其特征在于，所述点发光设备(13)包括LED。
15.根据权利要求1-6、9和12-14中的任一项所述的带状照明设备，其特征在于，所述长形主体(10)的前部部分或盖(16)由适合于传递光辐射的塑性硅树脂材料制成。
16.根据权利要求7所述的带状照明设备，其特征在于，所述长形主体(10)的前部部分或盖(16)由适合于传递光辐射的塑性硅树脂材料制成。
17.根据权利要求8所述的带状照明设备，其特征在于，所述长形主体(10)的前部部分或盖(16)由适合于传递光辐射的塑性硅树脂材料制成。
18.根据权利要求10所述的带状照明设备，其特征在于，所述长形主体(10)的前部部分或盖(16)由适合于传递光辐射的塑性硅树脂材料制成。
19.根据权利要求11所述的带状照明设备，其特征在于，所述长形主体(10)的前部部分或盖(16)由适合于传递光辐射的塑性硅树脂材料制成。
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