DE102009055858A1

DE102009055858A1 - Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Aufbauen einer Leuchtvorrichtung

Info

Publication number: DE102009055858A1
Application number: DE102009055858A
Authority: DE
Inventors: Thomas Donauer; David Dussault; Harald Stoyan
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2011-06-01
Also published as: WO2011064108A1

Abstract

Die Leuchtvorrichtung (1) weist einen Montageträger (2) auf, wobei auf dem Montageträger (2) mindestens eine Leiterplatte (3), insbesondere doppelseitig kontaktierte Leiterplatte (3), montiert ist, wobei die mindestens eine Leiterplatte (3) mittels mindestens eines Verbindungselements (9) kontaktiert ist, wobei das Verbindungselement (9) an dem Montageträger (2) befestigt ist. Das Verfahren dient zum Aufbauen einer Leuchtvorrichtung, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: Befestigen eines Verbindungselements (9) an einem Montageträger (2); Verbinden einer Leiterplatte (3) mit dem Verbindungselement (9); und Befestigen der Leiterplatte (3) an dem Montageträger (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen Montageträger, auf welchem mindestens eine Leiterplatte montiert ist, wobei die mindestens eine Leiterplatte mittels mindestens eines Verbindungselements elektrisch kontaktiert ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufbauen einer Leuchtvorrichtung.
Es ist ein Montageträger bekannt, auf welchem mindestens eine Leiterplatte montiert ist, wobei die mindestens eine Leiterplatte mittels eines ZIF-Steckers elektrisch kontaktiert ist. Die Leiterplatte liegt mit ihrer Rückseite auf dem Montageträger auf, z. B. angeklebt über ein doppelseitiges Klebeband, und ist vorderseitig mit Leuchtdioden bestückt. Die zu dem ZIF-Stecker passende ZIF-Buchse ist an einem Rand der Vorderseite der Leiterplatte angebracht. Diese Anordnung weist unter anderem den Nachteil auf, dass das mit dem Stecker verbundene Kabel fixiert werden muss, um ein Lösen der Steckverbindung sicherzustellen. Diese Fixierung ist jedoch aufwändig, platzraubend und, z. B. bei einer Verwendung von Klebeband, häufig nicht langzeitstabil oder robust.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einen der genannten Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und insbesondere eine Möglichkeit zum Aufbauen einer Leuchtvorrichtung bereitzustellen, welche eine sichere elektrische Verbindung zwischen mindestens einer Leiterplatte und mindestens einem Kabel bereitstellt, welche einfach, langzeitstabil und robust ist.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen Montageträger, wobei auf dem Montageträger mindestens eine Leiterplatte, insbesondere doppelseitig kontaktierte Leiterplatte, montiert ist, wobei die mindestens eine Leiterplatte mittels mindestens eines Verbindungselements kontaktiert ist, wobei das Verbindungselement an dem Montageträger befestigt ist.
Dadurch, dass das Verbindungselement an dem Montageträger befestigt ist und somit ortsfest zu der Leiterplatte angeordnet ist, kann ein Lösen der Verbindung auf eine einfache Weise verhindert werden. Das Kabel braucht dazu nicht mehr fixiert zu werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der Montageträger für eine Befestigung des mindestens einen Verbindungselements eingerichtet ist. Beispielsweise kann der Montageträger mindestens eine Aussparung zur Aufnahme zumindest eines Teils des mindestens einen Verbindungselements aufweisen. Eine solche Aufnahme kann z. B. zu einer vorbestimmten Positionierung und/oder räumlichen Fixierung dienen. Der Montageträger kann auch mindestens ein Befestigungsmittel zur Befestigung des mindestens einen Verbindungselements aufweisen, z. B. ein Rastmittel wie eine Rastaussparung zur Aufnahme eines komplementären Rastmittels des mindestens einen Verbindungselements. Diese Einrichtungen können an vorbestimmten Orten auf der Montageplatte vorhanden sein.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass das (mindestens eine) Verbindungselement an dem Montageträger rastend befestigt ist. Dazu können das Verbindungselement und die Montageplatte komplementäre bzw. zusammenwirkende Rastmittel aufweisen, z. B. einen Rasthaken oder einen Schnappstift einerseits und eine Rastaufnahme, z. B. Rastdurchführung, andererseits. Eine solche Rastverbindung ist ohne weitere Hilfsmittel einfach herstellbar und stabil.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das Verbindungselement an dem Montageträger mittels mindestens einer Schraubverbindung befestigt ist. Dazu kann der Montageträger beispielsweise ein jeweiliges Schraubloch oder eine jeweilige Durchführung aufweisen.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das Verbindungselement mit dem Montageträger verklebt ist. Hierdurch kann insbesondere eine ortsunabhängige Positionierung des mindestens einen Verbindungselements erreicht werden.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das Verbindungselement ein Steckverbinder ist. Dieser kann insbesondere mindestens einen federnden Kontakt oder Kontaktbereich für einen sicheren Kraftschluss mit den Kontakten der Leiterplatte aufweisen. Steckverbinder sind einfach herstellbar und bieten eine sichere Verbindung.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass das Verbindungselement ein Druckkontaktverbinder ist, bei dem der mindestens eine Kontaktbereich insbesondere mindestens eine Kontaktnadel zur Kontaktierung eines entsprechenden Kontakts der Leiterplatte aufweist.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass das Verbindungselement ein Schneidklemmverbinder ist.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das Verbindungselement zumindest teilweise so in eine Aussparung des Montageträgers eingepasst ist, dass er die mindestens eine Leiterplatte im Wesentlichen drehmomentlos kontaktiert. Dadurch werden ein Abheben der Leiterplatte im Bereich des Verbindungselements und eine ungleichmäßige Kontaktierung verhindert.
Es ist eine besondere Ausgestaltung, dass das Verbindungselement eine Kupplung eines Steckverbinders ist, welche im Wesentlichen auf gleicher Höhe mit einem direkten Steckverbinder der Leiterplatte liegt.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Verbindungselement zusammengepresst ist, um eine Kontaktierung zu verstärken. Das Pressen oder Zusammenpressen kann insbesondere nach einem Zusammenfügen des Verbindungselements und der Leiterplatte durchgeführt werden, z. B. manuell.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der Montageträger mindestens eine Kontaktierungsstelle zur Kontaktierung mindestens eines Kontakts der Leiterplatte aufweist. Dadurch kann eine besonders präzise und einfache Kontaktierung erreicht werden. Die Montageplatte kann insbesondere funktional als ein Steckerteil, insbesondere Steckerunterteil, dienen, während das Steckeroberteil an der Montageplatte befestigt wird.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die mindestens eine Leiterplatte mit mindestens einer Lichtquelle, insbesondere Leuchtdiode, bestückt ist.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Aufbauen oder Zusammenbauen einer Leuchtvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:

– Befestigen eines Verbindungselements an dem Montageträger;
– Verbinden der Leiterplatte mit dem Verbindungselement; und
– Befestigen der Leiterplatte an dem Montageträger.

Diese Schritte brauchen nicht in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden.
Es ist eine zur festen Kontaktierung vorteilhafte Weiterbildung, dass das Verfahren ferner mindestens den folgenden Schritt aufweist:

– Zusammendrücken des Verbindungselements.

Es ist noch eine Weiterbildung, dass

– der Schritt des Befestigens des Verbindungselements an dem Montageträger ein Aufsetzen der mindestens einen Leiterplatte mit mindestens einem rückseitig angeordneten Kontakt auf mindestens einer der Kontaktierungsstellen des Montageträgers umfasst,
– der Schritt des Befestigens der Leiterplatte an dem Montageträger dem Schritt des Verbindens der Leiterplatte mit dem Verbindungselement vorangeht und
– der Schritt des Verbindens der Leiterplatte mit dem Verbindungselement ein Aufsetzen des Verbindungselements zur Kontaktierung mindestens eines vorderseitig angeordneten Kontakts der Leiterplatte aufweist.

In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 1 mit einem Montageträger 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Auf dem als Montageplatte ausgebildeten Montageträger 2 ist eine flexible Leiterplatte 3 befestigt, indem eine Rückseite 4 der Leiterplatte 3 mittels eines doppelseitigen Klebebands 5 auf dem Montageträger 2 haftet. An ihrer Vorderseite 6 ist die Leiterplatte 3 mit Leuchtdioden 7 bestückt und ggf. mit weiteren elektronischen Bauelementen wie integrierten Bauelementen, Widerständen, Kondensatoren usw. Die Leiterplatte 3 ist doppelseitig kontaktiert, d. h., dass sie elektrische Kontakte 8v und 8r auf ihrer Vorderseite 6 bzw. ihrer Rückseite 4 aufweist. Die doppelseitig kontaktierte Leiterplatte 3 wird durch ein doppelseitig kontaktierendes Verbindungselement 9 in Form eines Steckverbinders elektrisch kontaktiert, wobei Kontaktbereiche 10 des Verbindungselements 9 die Kontakte 8v und 8r der Leiterplatte 3 kontaktieren.
Das Verbindungselement 9 ist an dem Montageträger 2 befestigt, indem ein Rasthaken oder Schnappstift 11 des Verbindungselements 9 durch eine Verrastdurchführung 12 der Leiterplatte 3 taucht und das Verbindungselement 9 mit dem Montageträger 2 lösbar oder unlösbar verrastet. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbindungselement 9 mit dem Montageträger 2 verschraubt und/oder verklebt sein.
Um zu verhindern, dass sich die Leiterplatte 3 an dem kontaktierten bzw. mit dem Verbindungselement 9 versehenen Rand aufgrund der Ausdehnung der Höhe des Verbindungselements 9 hochbiegt, taucht das Verbindungselement 9 zumindest mit dem eine Kontaktöffnung 13 definierenden Gehäuseteil 14 in eine Aussparung 15, z. B. eine Nut, der Leiterplatte 3 ein. Dadurch kann das Verbindungselement 9 die Leiterplatte 3 im Wesentlichen drehmomentlos kontaktieren. In anderen Worten sind das Verbindungselement 9 und die Leiterplatte 3 passend fluchtend zueinander angeordnet. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Leiterplatte 3 von dem Montageträger 2 durch eine Hebelwirkung des Verbindungselements 9 unterdrückt. In noch anderen Worten sorgt die Aussparung 15 dafür, dass das Verbindungselement 9 und die Leiterplatte 3 auf einer im Wesentlichen gleichen Höhe liegen.
Die Leiterplatte 3 kann auf dem Montageträger 2 montiert und angeschlossen werden durch: Befestigen des Verbindungselements 9 an dem Montageträger 2; Verbinden der Leiterplatte 3 mit dem Verbindungselement 9; und Befestigen der Leiterplatte 3 an dem Montageträger 2, jedoch nicht notwendigerweise in dieser Reihenfolge. So kann z. B. auch zunächst die Leiterplatte 3 mit dem Verbindungselement 9 verbunden werden, dann das Verbindungselements 9 an dem Montageträger 2 befestigt und folgend die Leiterplatte 3 and dem Montageträger 2 befestigt werden. Folgend kann das Verbindungselement 9 zusammengedrückt oder gepresst werden, z. B. durch Aufgeben eines Drucks von oben, wie durch den Pfeil angedeutet, um eine sicherere Kontaktierung zwischen den Kontaktbereichen 10 des Verbindungselements 9 und den Kontakten 8v und 8r der Leiterplatte 3 zu erreichen.
2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 21 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu der Leuchtvorrichtung 1 ist das Verbindungselement 22 in Form eines Steckverbinders so ausgestaltet, dass es zwei Teile 22a und 22b aufweist, welche zunächst etwas auseinander stehen und erst nach Einführen der Leiterplatte 3 in die Kontaktöffnung 13 unter Druck, wie durch den Pfeil angedeutet, miteinander unter Annäherung verrasten. Dadurch kann die Leiterplatte 3 einfach in die Kontaktöffnung 13 eingeführt und dann sicher kontaktiert werden. Ansonsten ist die Leuchtvorrichtung 21 analog zu der Leuchtvorrichtung 1 aufgebaut.
3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 31 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Hier weist der Montageträger 32 in einem Boden der Aussparung 15 mindestens eine elektrische Kontaktierungsstelle 33 zur Kontaktierung mindestens eines der rückseitigen Kontakte 8r der Leiterplatte 3 auf. Das Verbindungselement 34 dient nur noch zur Kontaktierung vorderseitiger Kontakte 8v der Leiterplatte 3. Zum Aufbau oder Zusammenbau der Leuchtvorrichtung 31 kann zunächst die Leiterplatte 3 mit rückseitigen Kontakten 8r auf die gewünschten elektrischen Kontaktierungsstellen 33 gelegt werden, und zwar ohne durch ein Verbindungselement daran behindert zu werden. Im Folgenden wird das Verbindungselement 34 analog zu dem Verbindungselement 9 an dem Montageträger 32 befestigt, z. B. durch Verrasten, Verschrauben, Verkleben usw., wobei das Verbindungselement 34 einen leichten Druck auf die Leiterplatte 3 ausübt, um die Kontakte 8v, 8r sicher zwischen den Kontaktierungsstellen 33 und den Kontaktbereichen 10 des Verbindungselements 34 zu halten.
Die oben gezeigten Ausführungsbeispiele beschreiben allgemein eine elektrische Kontaktierung über einen Kraftschluss federnder Kontakte. Jedoch können auch andere Kontaktierungsarten verwendet werden.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
So kann statt eines Steckverbinders das Verbindungselement ein Druckkontaktverbinder (z. B. ein nadelförmiger Kontakt, z. B. für ein 'Piercing'), ein Schneidklemmverbinder und/oder ein Verbinder auf der Grundlage einer Einpresstechnik sein.
Bezugszeichenliste

1: Leuchtvorrichtung
2: Montageträger
3: Leiterplatte
4: Rückseite der Leiterplatte
5: doppelseitiges Klebeband
6: Vorderseite der Leiterplatte
7: Leuchtdiode
8v: Kontakt
8r: Kontakt
9: Verbindungselement
10: Kontaktbereich
11: Schnappstift
12: Verrastdurchführung
13: Kontaktöffnung
14: Gehäuseteil
15: Aussparung
21: Leuchtvorrichtung
22: Verbindungselement
22a: Teil
22b: Teil
31: Leuchtvorrichtung
32: Montageträger
33: Kontaktierungsstelle
34: Verbindungselement

Claims

Leuchtvorrichtung (1; 21; 31), aufweisend einen Montageträger (2; 32), wobei auf dem Montageträger (2; 32) mindestens eine Leiterplatte (3), insbesondere doppelseitig kontaktierte Leiterplatte (3), montiert ist, wobei die mindestens eine Leiterplatte (3) mittels mindestens eines Verbindungselements (9; 22; 34) kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9; 22; 34) an dem Montageträger (2; 32) befestigt ist.
Leuchtvorrichtung (1; 21; 31) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9; 22; 34) an dem Montageträger (2; 32) rastend befestigt ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement an dem Montageträger mittels mindestens einer Schraubverbindung befestigt ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mit dem Montageträger verklebt ist.
Leuchtvorrichtung (1; 21; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9; 22; 34) ein Steckverbinder ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement ein Druckkontaktverbinder ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement ein Schneidklemmverbinder ist.
Leuchtvorrichtung (1; 21; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9; 22; 34) zumindest teilweise so in eine Aussparung (15) des Montageträgers (2; 32) eingepasst ist, dass er die mindestens eine Leiterplatte (3) im Wesentlichen drehmomentlos kontaktiert.
Leuchtvorrichtung (1; 21; 31) nach den Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9; 22; 34) eine Kupplung eines Steckverbinders ist, welche im Wesentlichen auf gleicher Höhe mit einem direkten Steckverbinder der Leiterplatte (3) liegt.
Leuchtvorrichtung (1; 21; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9; 22; 34) gepresst ist.
Leuchtvorrichtung (31), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageträger (32) mindestens eine Kontaktierungsstelle (33) zur Kontaktierung mindestens eines Kontakts (8v; 8r) der Leiterplatte (3) aufweist.
Leuchtvorrichtung (1; 21; 31), dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Leiterplatte (3) mit mindestens einer Lichtquelle (7), insbesondere Leuchtdiode (7), bestückt ist.
Verfahren zum Aufbauen einer Leuchtvorrichtung (1; 21; 31), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: – Befestigen eines Verbindungselements (9; 22; 34) an einem Montageträger (2; 32); – Verbinden der Leiterplatte (3) mit dem Verbindungselement (9; 22; 34); und – Befestigen der Leiterplatte (3) an dem Montageträger (2; 32).
Verfahren nach Anspruch 13, aufweisend mindestens den folgenden Schritt: – Zusammendrücken des Verbindungselements (9; 22; 34).
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, bei dem – der Schritt des Befestigens des Verbindungselements (34) an dem Montageträger (32) ein Aufsetzen der mindestens einen Leiterplatte (3) mit mindestens einem rückseitig angeordneten Kontakt (8v; 8r) auf mindestens einer der Kontaktierungsstellen (33) des Montageträgers (32) umfasst, – der Schritt des Befestigens der Leiterplatte (3) an dem Montageträger (32) dem Schritt des Verbindens der Leiterplatte (3) mit dem Verbindungselement (34) vorangeht und – der Schritt des Verbindens der Leiterplatte (3) mit dem Verbindungselement (34) ein Aufsetzen des Verbindungselements (34) zur Kontaktierung mindestens eines vorderseitig angeordneten Kontakts (8v; 8r) der Leiterplatte (3) aufweist.