CN111780058A - 一种灯座、照明模组和照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及照明技术领域，公开了一种灯座，包括接插件壳体和散热器，所述散热器的一端适于与所述接插件壳体的一端进行卡接，所述接插件壳体嵌套在所述散热器内，所述接插件壳体上与所述散热器卡接的一端设有下层电路板，所述散热器上与所述接插件壳体卡接的一端外侧设有上层电路板；其中，所述上层电路板与所述下层电路板电连接，所述下层电路板与电信号输出装置电连接。本发明还公开了包含该灯座的照明模组以及包含该照明模组的照明装置。本发明的灯座将光源电板和控制电板进行分离设置，使得控制电板具有较大的空间，灯座具有散热良好、设计余量大、生产成本低等优点。

Description

一种灯座、照明模组和照明装置

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体地，涉及一种灯座、照明模组和照明装置。

背景技术

LED具有亮度高、颜色种类丰富、低功耗、寿命长的特点，被广泛应用于汽车领域，如前大灯、后组合灯、汽车阅读灯等。LED灯座是一种将LED光源、电路和安装结构做成一体的标准化的可拆卸式LED光源，使用时，可以直接将其旋入并固定在灯体或反射镜上，通过其尾部的接插件结构与外部实现电连接，并便于拆卸更换。由于其标准化的结构，可以被各种车型的灯具借用，从而降低设计与制造成本。根据不同的LED型号，可以设计成尾灯、制动灯、转向灯、倒车灯和雾灯等多种功能的LED灯座。

由于LED灯座的外形尺寸大小受法规限制，并且为了实现车辆用照明装置的小型化和多功能化，需要在空间有限的基板上既要布置LED，又要布置数量和种类众多的元器件。此外，产品结构小意味着LED光源和元器件的散热相对会更困难，发热区域过于集中有可能会使LED温度升高，从而导致其寿命缩短，或者光通量下降不能满足法规等问题。因此，亟需提供一种在满足产品小型化和多功能化的同时，能够增大基板面积或元器件布置空间，并且能将LED光源和元器件产生的热量高效地散发到外部的LED灯座。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明首先要解决的基本技术问题是提供一种灯座，该灯座具有散热性能好、设计余量大、抗压抗冲击等优点。

本发明还提供包含该灯座的照明模组以及包含该照明模组的照明装置。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种灯座，包括接插件壳体和散热器，所述散热器的一端适于与所述接插件壳体的一端进行卡接，所述接插件壳体嵌套在所述散热器内，所述接插件壳体上与所述散热器卡接的一端设有下层电路板，所述散热器上与所述接插件壳体卡接的一端外侧设有上层电路板；其中，所述上层电路板与所述下层电路板电连接，所述下层电路板与电信号输出装置电连接。

优选地，所述上层电路板与所述下层电路板通过板间PIN针电连接，所述下层电路板与所述电信号输出装置通过接插件PIN针电连接。

优选地，所述板间PIN针分别与所述上层电路板、所述下层电路板焊接，所述接插件PIN针与所述下层电路板焊接。

优选地，所述接插件壳体上在与所述散热器的卡接处设有第一密封面，所述散热器上在与所述接插件壳体的卡接处设有第二密封面，所述第一密封面与所述第二密封面密封连接。

优选地，所述上层电路板上设有定位孔，所述散热器上设有定位柱，所述定位孔与所述定位柱相匹配。

优选地，所述下层电路板上设有电路板避让槽，所述接插件壳体与所述散热器卡接的一端依次设有壳体导向槽和壳体限位槽，所述散热器上设有固定筋，所述电路板避让槽、所述壳体导向槽、所述壳体限位槽均与所述固定筋相匹配。

优选地，所述上层电路板靠近所述散热器的一侧板面上设有上导热胶，所述下层电路板的两侧板面上设有下导热胶。

优选地，所述接插件壳体的侧壁上设有第一散热片，所述散热器的侧壁上设有第二散热片。

本发明第二方面提供一种照明模组，包括上述的灯座，所述上层电路板上设有发光元件，所述下层电路板上设有电子元器件。

优选地，该照明模组还包括灯体配合结构和线端接插件，所述灯体配合结构、所述灯座和所述线端接插件依次连接，所述接插件壳体的侧壁上设有防错结构和防脱卡扣，所述线端接插件上设有防错限位槽和防脱卡口，所述散热器上设有灯座卡脚，其中，所述防错结构和所述防错限位槽相匹配，所述防脱卡扣与所述防脱卡口相匹配，所述灯座卡脚与所述灯体配合结构相匹配。

优选地，所述散热器上与所述灯体配合结构连接的一端设有密封圈，所述密封圈与所述灯体配合结构过盈配合。

本发明第三方面提供一种照明装置，包括上述的照明模组。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

1、将发光元件设置在上层电路板上，电子元器件设置在下层电路板上，使光源电板和控制电板进行分离设置，使得控制电板具有较大的空间，方便多种电子元器件的设置实现灯座的多功能控制，或者可以通过设置低成本、大体积的电子元器件降低照明设备的成本，同时使灯座具备充足的设计余量；

2、将上层电路板上发光元件产生的热量直接通过散热器进行散热，下层电路板上电子元器件产生热量通过接插件壳体和散热器同时进行散热，降低电子元器件的耐温要求，可进一步降低生产成本；

3、上层电路板的散热性能良好，具有较大的散热冗余，可以布置高功率的发光元件；

4、本发明中灯座的各部件结构紧凑、体积小、抗压抗冲击、成本低，应用范围广泛。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明灯座的一个实施例的立体结构图；

图2是图1所示的灯座的俯视图；

图3是图2中接插件壳体A-A部位的剖视图；

图4是图2中B-B部位的剖视图；

图5是图1所示的灯座的仰视图；

图6是图1所示的灯座的侧视图；

图7是图1所示的灯座的电路分布图；

图8是本发明接插件壳体一个实施例的俯视图；

图9是本发明散热器一个实施例的仰视图；

图10是本发明灯座一个实施例中板间PIN针、接插件PIN针与接插件壳体形成的总成A的结构示意图；

图11是图10所示的总成A与下层电路板形成的总成B的结构示意图；

图12是图11所示的总成B与散热器、上层电路板形成的总成C的结构示意图；

图13是本发明照明模组一个实施例的安装示意图；

图14是本发明接插件壳体一个实施例的立体结构图。

附图标记说明

1接插件壳体 11壳体导向槽

12防错结构 13防脱卡扣

14壳体限位槽 15第一散热片

16第一密封面 2上层电路板

21发光元件 22定位孔

23上导热胶 3下层电路板

31电子元器件 32下导热胶

33电路板避让槽 4散热器

41第二散热片 42灯座卡脚

43定位柱 44固定筋

45第二密封面 5板间PIN针

6插件PIN针 7灯体配合结构

8线端接插件 81防错限位槽

9密封圈

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“卡接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明第一方面提供的一种灯座，如图1-图7所示，包括接插件壳体1和散热器4，散热器4的一端适于与接插件壳体1的一端进行卡接，接插件壳体1嵌套在散热器4内，接插件壳体1上与散热器4卡接的一端设有下层电路板3，散热器4上与接插件壳体1卡接的一端外侧设有上层电路板2；其中，上层电路板2与下层电路板3电连接，下层电路板3与电信号输出装置电连接。

需要说明的是，散热器4上与接插件壳体1卡接的一端可以设有隔板，隔板远离接插件壳体1的一侧设置上层电路板2，隔板与接插件壳体1之间设置下层电路板3。本发明中散热器4与接插件壳体1的卡接，可以是散热器4和接插件壳体1相互插入旋转卡接后，再将两者通过密封胶密封固定，也可以是散热器4和接插件壳体1上设置相配合的卡扣和卡槽，或者其他可以实现散热器4与接插件壳体1卡接的方式。本发明中灯座的接插件壳体1、上层电路板2、下层电路板3、散热器4等部件可以通过一体注塑、灌胶、焊接等方式进行紧固，接插件壳体1由导热塑料成型，散热器4由散热材料成型。

通过本发明上述基本技术方案的灯座，将接插件壳体1与下层电路板3连接后，将接插件壳体1卡接到散热器4上，再将上层电路板2与散热器4连接，并将上层电路板2与下层电路板3电连接，下层电路板3与电信号输出装置电连接，使用时，如图7所示，在上层电路板2上设置发光元件21，在下层电路板3上设置控制发光元件21的电子元器件31以及其他功能的电子元器件31，电信号从电信号输出装置输入到下层电路板3，下层电路板3根据输入的电信号进行逻辑运算，再传递到上层电路板2，控制上层电路板2上的发光元件21。此时，上层电路板2上发光元件21产生的热量可直接传递给散热器4，从散热器4扩散到外界环境，下层电路板3上的电子元器件31产生的热量可传递至接插件壳体1和散热器4，同时进行散热，降低电子元器件31的耐温要求。

作为本发明的一种实施方式，上层电路板2与下层电路板3通过板间PIN针5电连接，下层电路板3与电信号输出装置通过接插件PIN针6电连接，提高上层电路板2与下层电路板3、下层电路板3与电信号输出装置之间电信号传输的效率。板间PIN针5和接插件PIN针6可以采用金属材质，例如锡青铜合金，板间PIN针5的长度根据上层电路板2与下层电路板3之间的距离而定，数量根据不同的控制电路进行设定。

进一步地，板间PIN针5分别与上层电路板2、下层电路板3焊接，接插件PIN针6与下层电路板3焊接。板间PIN针5、接插件PIN针6的牢固连接，避免PIN针与各部件形成松动。

作为本发明的一种实施方式，如图8和图9所示，接插件壳体1上在与散热器4的卡接处设有第一密封面16，散热器4上在与接插件壳体1的卡接处设有第二密封面45，第一密封面16与第二密封面45密封连接。第一密封面16与第二密封面45可以通过密封胶粘接固定并密封，以增强接插件壳体1与散热器4连接的密封稳定性。此处，密封胶可以是仅具有密封粘接功能的密封胶，也可以根据导热需要，使用兼具密封粘接和导热功能的导热粘接剂。

作为本发明的一种实施方式，上层电路板2上设有定位孔22，散热器4上设有定位柱43，定位孔22与定位柱43相匹配，保证上层电路板2与散热器4之间的位置精度，稳定连接，避免发生错位的现象。

作为本发明的一种实施方式，下层电路板3上设有电路板避让槽33，所述接插件壳体1与散热器4卡接的一端依次设有壳体导向槽11和壳体限位槽14，散热器4上设有固定筋44，电路板避让槽33、壳体导向槽11、壳体限位槽14均与固定筋44相匹配，使得接插件壳体1与散热器4安装时下层电路板3与散热器4不会发生干涉，散热器4上的固定筋44穿过壳体导向槽11抵达壳体限位槽14后进行旋转，使得固定筋44卡入壳体限位槽14内，限制固定筋44的轴向移动，防止接插件壳体1从散热器4下方脱出。

上层电路板2和下层电路板3的基板根据型号不同、发热量会不同，可以是陶瓷基板、嵌陶瓷基板或者双层FR4基板。作为本发明的一种实施方式，上层电路板2靠近散热器4的一侧板面上设有上导热胶23，下层电路板3的两侧板面上设有下导热胶32。上导热胶23采用导热粘接剂，实现上层电路板2与散热器4之间导热和粘接固定的作用，下层电路板3靠近接插件壳体1的一侧面板上的下导热胶32可以采用导热粘接剂，也可以采用普通导热胶，下层电路板3靠近散热器4的一侧面板上的下导热胶32采用导热率较高的普通导热胶，增强下层电路板3与接插件壳体1、散热器4之间的热传递效果，提高散热的速率。

作为本发明的一种实施方式，接插件壳体1的侧壁上设有第一散热片15，散热器4的侧壁上设有第二散热片41。第一散热片15和第二散热片41可扩大散热面积，增强散热效果，同时可以加强灯座的强度。

在本发明的一个相对优化的实施例中，灯座的装配过程如图10-图12所示，具体的装配过程为：将板间PIN针5、接插件PIN针6与接插件壳体1进行一体注塑，形成一个总成A；将下层电路板3的下表面涂覆下导热胶32后，将板间PIN针5、接插件PIN针6穿过下层电路板3上的焊接孔，将下层电路板3安装在总成A的接插件壳体1上。通过电焊将下层电路板3与板间PIN针5、接插件PIN针6焊牢，形成总成B；将总成B装入散热器4内，再对接插件壳体1和散热器4之间进行灌胶形成下导热胶32，将上层电路板2的下表面涂覆上导热胶23，使板间PIN针5穿过上层电路板2上的焊接孔，将上层电路板2安装在散热器4上，接着将上层电路板2与板间PIN针5焊牢，形成总成C。使用时，在上层电路板2上设置发光元件21，在下层电路板3上设置控制发光元件21的电子元器件31以及其他功能的电子元器件31，电信号从电信号输出装置输入到下层电路板3，下层电路板3根据输入的电信号进行逻辑运算，再传递到上层电路板2，控制上层电路板2上的发光元件21，同时可以在总成C的散热器4上设置密封圈9形成如图1所示的总成D，用于与照明装置的其他组件进行连接。

由以上描述可以看出，本发明的灯座的优点在于：将发光元件21设置在上层电路板2上，电子元器件31设置在下层电路板3上，使光源电板和控制电板进行分离设置，使得控制电板具有较大的空间，方便多种电子元器件31的设置实现灯座的多功能控制，或者可以通过设置低成本、大体积的电子元器件31降低灯座的成本，使灯座具备充足的设计余量；将上层电路板2上发光元件21产生的热量直接通过散热器4进行散热，下层电路板3上电子元器件31产生热量通过接插件壳体1和散热器4同时进行散热，降低电子元器件31的耐温要求，可进一步降低生产成本；上层电路板2的散热性能良好，具有较大的散热冗余，可以布置高功率的发光元件21；本发明中灯座的各部件结构紧凑、体积小、抗压抗冲击、成本低，应用范围广泛。

在本发明上述的灯座的基础上，本发明第二方面提供了一种照明模组，包括上述的灯座，上层电路板2上设有发光元件21，下层电路板3上设有电子元器件31。需要说明的是，根据照明模组的设计情况，上层电路板2上除设有发光元件21外，也可以设置少量的电子元器件。

进一步地，如图13、图14所示，该照明模组还包括灯体配合结构7和线端接插件8，灯体配合结构7、灯座与线端接插件8依次连接，接插件壳体1的侧壁上设有防错结构12和防脱卡扣13，线端接插件8上设有防错限位槽81和防脱卡口，散热器4上设有灯座卡脚42，其中，防错结构12与防错限位槽81相匹配，防脱卡扣13与防脱卡口相匹配，灯座卡脚42与灯体配合结构7相匹配。防脱卡扣13与防脱卡口可防止灯座与线端接插件8配合时产生脱落，防错结构12与防错限位槽81可防止灯座与线端接插件8配合时反插或非对配接插件插入。灯座卡脚42的形状及分布根据不同类型的灯体配合结构7而不同，防止错装。

作为本发明的一种实施方式，如图13所示，散热器4上与灯体配合结构7连接的一端设有密封圈9，密封圈9与灯体配合结构7过盈配合，保证照明模块的密封性。

在本发明上述的照明模组的基础上，本发明第三方面提供了一种照明装置，包括上述的照明模组。因此至少具有上述灯座和照明模组实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种灯座，其特征在于，包括接插件壳体(1)和散热器(4)，所述散热器(4)的一端适于与所述接插件壳体(1)的一端进行卡接，所述接插件壳体(1)嵌套在所述散热器(4)内，所述接插件壳体(1)上与所述散热器(4)卡接的一端设有下层电路板(3)，所述散热器(4)上与所述接插件壳体(1)卡接的一端外侧设有上层电路板(2)；

其中，所述上层电路板(2)与所述下层电路板(3)电连接，所述下层电路板(3)与电信号输出装置电连接。

2.根据权利要求1所述的灯座，其特征在于，所述上层电路板(2)与所述下层电路板(3)通过板间PIN针(5)电连接，所述下层电路板(3)与所述电信号输出装置通过接插件PIN针(6)电连接。

3.根据权利要求2所述的灯座，其特征在于，所述板间PIN针(5)分别与所述上层电路板(2)、所述下层电路板(3)焊接，所述接插件PIN针(6)与所述下层电路板(3)焊接。

4.根据权利要求1所述的灯座，其特征在于，所述接插件壳体(1)上在与所述散热器(4)的卡接处设有第一密封面(16)，所述散热器(4)上在与所述接插件壳体(1)的卡接处设有第二密封面(45)，所述第一密封面(16)与所述第二密封面(45)密封连接。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的灯座，其特征在于，所述上层电路板(2)上设有定位孔(22)，所述散热器(4)上设有定位柱(43)，所述定位孔(22)与所述定位柱(43)相匹配。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的灯座，其特征在于，所述下层电路板(3)上设有电路板避让槽(33)，所述接插件壳体(1)与所述散热器(4)卡接的一端依次设有壳体导向槽(11)和壳体限位槽(14)，所述散热器(4)上设有固定筋(44)，所述电路板避让槽(33)、所述壳体导向槽(11)、所述壳体限位槽(14)均与所述固定筋(44)相匹配。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的灯座，其特征在于，所述上层电路板(2)靠近所述散热器(4)的一侧板面上设有上导热胶(23)，所述下层电路板(3)的两侧板面上设有下导热胶(32)。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的灯座，其特征在于，所述接插件壳体(1)的侧壁上设有第一散热片(15)，所述散热器(4)的侧壁上设有第二散热片(41)。

9.一种照明模组，其特征在于，包括权利要求1至8中任意一项所述的灯座，所述上层电路板(2)上设有发光元件(21)，所述下层电路板(3)上设有电子元器件(31)。

10.根据权利要求9所述的照明模组，其特征在于，该照明模组还包括灯体配合结构(7)和线端接插件(8)，所述灯体配合结构(7)、所述灯座和所述线端接插件(8)依次连接，所述接插件壳体(1)的侧壁上设有防错结构(12)和防脱卡扣(13)，所述线端接插件(8)上设有防错限位槽(81)和防脱卡口，所述散热器(4)上设有灯座卡脚(42)，其中，所述防错结构(12)和所述防错限位槽(81)相匹配，所述防脱卡扣(13)与所述防脱卡口相匹配，所述灯座卡脚(42)与所述灯体配合结构(7)相匹配。

11.根据权利要求10所述的照明模组，其特征在于，所述散热器(4)上与所述灯体配合结构(7)连接的一端设有密封圈(9)，所述密封圈(9)与所述灯体配合结构(7)过盈配合。

12.一种照明装置，其特征在于，包括权利要求9至11中任意一项所述的照明模组。

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