DE202011103107U1

DE202011103107U1 - lighting device

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Publication number: DE202011103107U1
Application number: DE202011103107U
Authority: DE
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2011-11-07
Anticipated expiration: 2021-07-13

Abstract

Beleuchtungseinrichtung mit einem Halbleiterlichtquellenmodul (1) und einem Kühlkörper (2), wobei das Halbleiterlichtquellenmodul (1) eine Wärmesenke (13) für die Halbleiterlichtquellen (14) des Halbleiterlichtquellenmoduls (1), die thermisch an den Kühlkörper (2) gekoppelt ist, und ein Gehäuse (10) mit einer Aussparung für die Wärmesenke (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kühlkörper (2) und dem Gehäuse (10) ein Federelement (3, 3', 3'') angeordnet ist und Kühlkörper (2) und Wärmesenke (13) durch einen Spalt voneinander getrennt sind, wobei in diesem Spalt ein Wärme leitendes Mittel angeordnet ist.Lighting device with a semiconductor light source module (1) and a heat sink (2), the semiconductor light source module (1) having a heat sink (13) for the semiconductor light sources (14) of the semiconductor light source module (1), which is thermally coupled to the heat sink (2), and a Housing (10) with a recess for the heat sink (13), characterized in that a spring element (3, 3 ', 3' ') is arranged between the heat sink (2) and the housing (10) and heat sink (2) and the heat sink (13) are separated from one another by a gap, a heat-conducting means being arranged in this gap.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a lighting device according to the preamble of claim 1.

I. Stand der TechnikI. State of the art

Eine derartige Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise in der WO 2010/000610 A1 offenbart. Die WO 2010/000610 A1 beschreibt ein Halbleiterlichtquellenmodul mit einer Wärmesenke für die Halbleiterlichtquellen des Halbleiterlichtquellenmoduls. Die Wärmesenke bildet eine an einer Außenseite eines Gehäuses des Halbleiterlichtquellenmoduls angeordnete Auflagefläche für ein externes Kühlsystem, insbesondere einen Kühlkörper einer Beleuchtungseinrichtung wie beispielsweise einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, aus.Such a lighting device is for example in the WO 2010/000610 A1 disclosed. The WO 2010/000610 A1 describes a semiconductor light source module with a heat sink for the semiconductor light sources of the semiconductor light source module. The heat sink forms a arranged on an outer side of a housing of the semiconductor light source module support surface for an external cooling system, in particular a heat sink of a lighting device such as a motor vehicle headlight from.

II. Darstellung der ErfindungII. Presentation of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen, deren Kühlkörper eine gute thermische Kopplung zur Wärmesenke aufweist und während der Montage der Beleuchtungseinrichtung möglichst keinen Anpressdruck auf die Wärmesenke ausübt, so dass eine Dejustage der Halbleiterlichtquellen und Kraftübertragung auf die Halbleiterlichtquellen des Halbleiterlichtquellenmoduls vermieden werden.It is an object of the invention to provide a lighting device, the heat sink has a good thermal coupling to the heat sink and during assembly of the lighting device as possible exerts no contact pressure on the heat sink, so that a misalignment of the semiconductor light sources and power transmission to the semiconductor light sources of the semiconductor light source module can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen aus dem Anspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a lighting device with the features of claim 1. Particularly advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung besitzt ein Halbleiterlichtquellenmodul und einen Kühlkörper, wobei das Halbleiterlichtquellenmodul eine Wärmesenke für die Halbleiterlichtquellen des Halbleiterlichtquellenmoduls, die thermisch an den Kühlkörper gekoppelt ist, und ein Gehäuse mit einer Aussparung für die Wärmesenke aufweist. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Kühlkörper und dem Gehäuse ein Federelement angeordnet und Kühlkörper und Wärmesenke sind durch einen Spalt voneinander getrennt, in dem ein Wärme leitendes Mittel angeordnet ist. Das Federelement absorbiert den Anpressdruck, den der Kühlkörper während und nach der Montage der Beleuchtungseinrichtung ausübt, indem es unter mechanische Spannung gesetzt und entsprechend komprimiert wird. Da Kühlkörper und Wärmesenke durch einen Spalt voneinander getrennt sind, der auch bei vollständig komprimiertem Federelement bestehen bleibt, und die Federwirkung des Federelements zwischen Kühlkörper und Gehäuse wirkt, wird durch den Anpressdruck des Kühlkörpers keine Kraft an die Wärmesenke übertragen. Der Anpressdruck des Kühlkörpers wirkt nur auf das Federelement und bei vollständig komprimiertem Federelement gegebenenfalls auf das Gehäuse. Durch das in dem Spalt zwischen Kühlkörper und Wärmesenke angeordnete Wärme leitende Mittel wird eine gute thermische Kopplung zwischen Wärmesenke und Kühlkörper ermöglicht. Die vorgenannten Merkmale der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gewährleisten, dass keine Kraftübertragung von dem Kühlkörper auf die Wärmesenke stattfindet und keine Dejustage der Halbleiterlichtquellen, die thermisch an die Wärmesenke gekoppelt sind und vorzugsweise sogar an der Wärmesenke angeordnet sind, in der Beleuchtungseinrichtung auftritt. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäßen Merkmale der Beleuchtungseinrichtung verhindert, dass die räumliche Ausrichtung der Halbleiterlichtquellen gegenüber einer Referenzebene des Halbleiterlichtquellenmoduls oder gegenüber einer den Halbleiterlichtquellen nachgeordneten Optik während der Montage des Kühlkörpers durch eine Kraftübertragung zwischen Kühlkörper und Wärmesenke zerstört wird.The illumination device according to the invention has a semiconductor light source module and a heat sink, wherein the semiconductor light source module has a heat sink for the semiconductor light sources of the semiconductor light source module, which is thermally coupled to the heat sink, and a housing with a recess for the heat sink. According to the invention, a spring element is arranged between the heat sink and the housing and the heat sink and heat sink are separated by a gap, in which a heat-conducting means is arranged. The spring element absorbs the contact pressure which the heat sink exerts during and after the installation of the illumination device by placing it under mechanical tension and correspondingly compressing it. Since the heat sink and heat sink are separated by a gap, which remains even with fully compressed spring element, and the spring action of the spring element between the heat sink and housing acts, no force is transmitted to the heat sink by the contact pressure of the heat sink. The contact pressure of the heat sink acts only on the spring element and fully compressed spring element optionally on the housing. By arranged in the gap between the heat sink and heat sink heat conducting means a good thermal coupling between the heat sink and heat sink is possible. The aforementioned features of the illumination device according to the invention ensure that no power transmission takes place from the heat sink to the heat sink and no misalignment of the semiconductor light sources, which are thermally coupled to the heat sink and are preferably even arranged on the heat sink, occurs in the illumination device. In particular, it is prevented by the inventive features of the illumination device that the spatial orientation of the semiconductor light sources with respect to a reference plane of the semiconductor light source module or with respect to a semiconductor light sources downstream optics during assembly of the heat sink is destroyed by a power transmission between the heat sink and heat sink.

Das Federelement ist vorzugsweise ein Element aus der Gruppe von Kunststoffring, Metallfederring und eine oder mehrere Kugelfedern, weil diese Elemente vergleichsweise einfach herzustellen und in die Beleuchtungseinrichtung zu montieren sind.The spring element is preferably an element from the group of plastic ring, metal spring ring and one or more ball springs, because these elements are comparatively easy to manufacture and to be mounted in the lighting device.

Vorteilhafterweise wird in den Spalt zwischen Kühlkörper und Wärmesenke als Wärme leitendes Mittel eine Wärme leitende Paste eingebracht, da eine Paste sich den Abmessungen des Spaltes ohne Widerstand anpasst. Alternativ kann aber anstelle einer Wärme leitenden Paste auch eine Wärme leitende Matte, insbesondere eine Silikonmatte, oder ein mit einem Wärme leitenden Gel gefülltes Kissen verwendet werden.Advantageously, a heat-conductive paste is introduced into the gap between the heat sink and the heat sink as heat-conducting means, since a paste adapts to the dimensions of the gap without resistance. Alternatively, however, instead of a heat-conducting paste, a heat-conducting mat, in particular a silicone mat, or a pad filled with a heat-conducting gel may also be used.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Kühlkörper, beispielsweise mittels Schraubverbindung, am Gehäuse fixiert, um eine optimale Federwirkung des Federelements zwischen Gehäuse und Kühlkörper zu erreichen und eine Kraftübertragung auf die Wärmesenke zu verhindern.According to a preferred embodiment of the invention, the heat sink, for example by means of a screw, fixed to the housing in order to achieve an optimum spring action of the spring element between the housing and the heat sink and to prevent a transmission of power to the heat sink.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung besitzt vorzugsweise eine mit den Halbleiterlichtquellen des Halbleiterlichtquellenmoduls zusammen wirkende Optik, um die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung an die gewünschte Applikation anzupassen. Beispielsweise kann mittels der Optik die Lichtverteilung für Tagfahrlicht, Nebellicht, Fernlicht oder Abblendlicht eines Kraftfahrzeugscheinwerfers erzeugt werden, in dem die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung verwendet wird. Im vorgenannten Fall ist das Halbleiterlichtquellenmodul vorzugsweise mittels des Federelements federnd zwischen der Optik und dem Kühlkörper angeordnet und der Kühlkörper ist vorzugsweise an der Optik fixiert, um eine Kraftübertragung des Kühlkörpers auf die Wärmesenke zu verhindern.The illumination device according to the invention preferably has an optics interacting with the semiconductor light sources of the semiconductor light source module in order to adapt the light distribution of the illumination device to the desired application. For example, the light distribution for daytime running light, fog light, high beam or low beam of a motor vehicle headlight can be generated by means of the optics, in which the illumination device according to the invention is used. In the aforementioned case, the semiconductor light source module is preferably arranged by means of the spring element resiliently between the optics and the heat sink and the heat sink is preferably fixed to the optics, to prevent a power transmission of the heat sink to the heat sink.

Vorteilhafterweise sind die Halbleiterlichtquellen des Halbleiterlichtquellenmoduls auf einer Oberfläche der Wärmesenke angeordnet, um eine gute thermische Kopplung zwischen den Halbleiterlichtquellen und der Wärmesenke sowie eine gute Wärmeableitung zu dem Kühlkörper zu gewährleisten.Advantageously, the semiconductor light sources of the semiconductor light source module are arranged on a surface of the heat sink in order to ensure a good thermal coupling between the semiconductor light sources and the heat sink and a good heat dissipation to the heat sink.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung wird vorzugsweise als Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers verwendet.The lighting device according to the invention is preferably used as part of a motor vehicle headlight.

III. Beschreibung der bevorzugten AusführungsbeispieleIII. Description of the preferred embodiments

Nachstehend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to preferred exemplary embodiments. Show it:

1 Eine Seitenansicht des Halbleiterlichtquellenmoduls mit Federelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung in teilweise geschnittener Darstellung 1 A side view of the semiconductor light source module with spring element according to a first embodiment of the illumination device according to the invention in a partially sectioned view

2 Eine schematische Darstellung der Anordnung von Kühlkörper, Federelement und dem in 1 abgebildeten Halbleiterlichtquellenmodul der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung sowie einer Optik 2 A schematic representation of the arrangement of heat sink, spring element and the in 1 illustrated semiconductor light source module of the illumination device according to the invention and an optic

3 Eine schematische Seitenansicht der in 2 abgebildeten Anordnung ohne Kühlkörper 3 A schematic side view of the in 2 pictured arrangement without heat sink

4 Eine Draufsicht auf die Rückseite des mit dem Federelement ausgestatteten, in 3 abgebildeten Halbleiterlichtquellenmoduls und der Optik, ohne Kühlkörper 4 A top view of the back of the equipped with the spring element, in 3 pictured semiconductor light source module and optics, without heat sink

5 Eine schematische Darstellung der Anordnung von Halbleiterlichtquellenmodul und Federelement sowie Optik gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, aber ohne Kühlkörper 5 A schematic representation of the arrangement of semiconductor light source module and spring element and optics according to the second embodiment of the illumination device according to the invention, but without a heat sink

6 Eine Draufsicht auf die Rückseite des mit dem Federelement gemäß dem in 5 abgebildeten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestatteten Halbleiterlichtquellenmoduls inklusive Optik, aber ohne Kühlkörper 6 A plan view of the back of the with the spring element according to the in 5 illustrated second embodiment of the invention equipped semiconductor light source module including optics, but without heat sink

7 Eine schematische Darstellung der Anordnung von Halbleiterlichtquellenmodul und Federelement sowie Optik gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, aber ohne Kühlkörper 7 A schematic representation of the arrangement of semiconductor light source module and spring element and optics according to the third embodiment of the illumination device according to the invention, but without a heat sink

8 Eine Draufsicht auf die Rückseite des mit dem Federelement gemäß dem in 7 abgebildeten dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestatteten Halbleiterlichtquellenmoduls inklusive Optik, aber ohne Kühlkörper 8th A plan view of the back of the with the spring element according to the in 7 illustrated third embodiment of the invention equipped semiconductor light source module including optics, but without heat sink

Die Beleuchtungseinrichtung gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung besitzt ein Halbleiterlichtquellenmodul 1, einen Kühlkörper 2 und ein Federelement 3, 3' bzw. 3'' sowie eine Optik 4. Eine schematische Darstellung der Anordnung dieser vier Komponenten der Beleuchtungseinrichtung ist in 2 gezeigt. Das Halbleiterlichtquellenmodul 1 ist einem Abschnitt 11 seines Gehäuses mittels des Federelements 3, 3' oder 3'' federnd zwischen dem Kühlkörper 2 und der als Reflektor ausgebildeten Optik 4 angeordnet. Der Kühlkörper 2 ist durch drei Schraubverbindungen 41, 42, 43 an der Optik 4 fixiert.The illumination device according to the preferred embodiments of the invention has a semiconductor light source module 1 , a heat sink 2 and a spring element 3 . 3 ' respectively. 3 '' as well as an appearance 4 , A schematic representation of the arrangement of these four components of the illumination device is shown in FIG 2 shown. The semiconductor light source module 1 is a section 11 its housing by means of the spring element 3 . 3 ' or 3 '' resilient between the heat sink 2 and designed as a reflector optics 4 arranged. The heat sink 2 is by three screw connections 41 . 42 . 43 at the optics 4 fixed.

In 1 sind Details des Halbleiterlichtquellenmoduls 1 und des Federelements 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung abgebildet. Das Halbleiterlichtquellenmodul 1 weist ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 10 mit einem hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitt 11 und einem säulenartigen zweiten Gehäuseabschnitt 12 auf, der parallel zur Zylinderachse von der hinteren Stirnseite 110 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 absteht. In dem hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitt 11 ist eine metallische Wärmesenke 13 angeordnet, auf der eine Anordnung von Halbleiterlichtquellen, insbesondere ein während des Betriebs weißes Licht emittierender Leuchtdiodenchip 14 montiert ist. Unter dem Begriff Halbleiterlichtquellen werden neben Leuchtdioden (LED) aber auch Superlumineszenzdioden und Laserdioden verstanden, die jeweils mit und ohne nachgeschalteter Phosphorkonversion verwendet werden können, sowie auch organische Leuchtdioden. Der Leuchtdiodenchip 14 ist auf einer Oberfläche der metallischen Wärmesenke 13 montiert, die geringfügig über die vordere Stirnseite 111 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 hinausragt. Im Innenraum des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 sind auf einer Montagplatine angeordnete elektrische Komponenten (nicht abgebildet) einer Betriebsvorrichtung für den Leuchtdiodenchip 14 untergebracht. Die Wärmesenke 13 ist in einer Aussparung des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 angeordnet und besitzt eine an der hinteren Stirnseite 110 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 angeordnete Oberfläche 131, die nach der Montage der Beleuchtungseinrichtung mittels einer wärme leitenden Paste an den Kühlkörper 2 gekoppelt ist. Der säulenartige zweite Gehäuseabschnitt 12 des Halbleiterlichtquellenmoduls 1 ist mit den elektrischen Anschlüssen 121, 122 des Halbleiterlichtquellenmoduls 1 zur Energieversorgung des Leuchtdiodenchips 14 und seiner Betriebsvorrichtung versehen. Der Kühlkörper 2 besitzt eine Ausnehmung für den säulenartigen zweiten Gehäuseabschnitt 12. An der hinteren Stirnseite 110 des ersten Gehäuseanschnitts 11 liegt ein als Kunststoffring 3 ausgebildetes Federelement an, das als federnder Puffer zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 11 des Halbleiterlichtquellenmoduls 1 und dem Kühlkörper 2 wirkt. Die Höhe des Kunststoffrings 3 über der hinteren Stirnseite 110 des ersten Gehäuseabschnitts 11 ist größer als die Höhe des aus dem ersten Gehäuseabschnitt 11 heraus ragenden Teils der Wärmesenke 13. Der Kunststoffring 3 liegt mit seiner von der Stirnseite 11 abgewandten Unterseite an dem Kühlkörper 2 (2) an. Selbst im vollständig komprimierten Zustand ist die Höhe des Kunststoffrings 3 über der hinteren Stirnseite 110 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 größer als die Höhe des aus dem hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitt 11 heraus ragenden Teils der Wärmesenke 13, so dass zwischen dem Kühlkörper 2 und der Oberfläche 131 der Wärmesenke 13 ein Spalt verbleibt, dessen Abmessung durch die Differenz der Höhen des Kunststoffrings 3 und des aus dem hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitt 11 herausragenden Teils der Wärmesenke 13 bestimmt ist. Dieser Spalt ist mit Wärme leitender Paste (nicht abgebildet) gefüllt. Die vordere Stirnseite 111 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 bildet eine Referenzebene für die räumliche Ausrichtung des Leuchtdiodenchips 14 in der Beleuchtungseinrichtung bezüglich der optischen Achse der als Reflektor ausgebildeten Optik 4. Sie 110 liegt an der Außenseite des Reflektors 4 an (3). Der Leuchtdiodenchip 14 ragt dabei durch eine Öffnung in der Wand des Reflektors 4 hindurch, so dass das vom Leuchtdiodenchip 14 generierte Licht auf die vom Kühlkörper 2 abgewandten Innenseite 40 des Reflektors 4 trifft und dort reflektiert wird. An der Außenseite des Reflektors 4 sind drei Schraubvorrichtungen 41, 42, 43 angeordnet, die mit dem Kühlkörper 2 verbunden sind. Nach der Montage des Kühlkörpers 2 liegt die vordere Stirnseite 111 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 des Gehäuses 10 des Halbleiterlichtquellenmoduls 1 federnd an der Außenseite des Reflektors 4 an. Die Federwirkung wird mittels des Kunststoffrings 3 erzielt, der zwischen dem Kühlkörper 2 und der hinteren Stirnseite 110 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 des Gehäuses 10 des Halbleiterlichtquellenmoduls 1 angeordnet ist. Der Kunststoffring 3 (4) ist genau genommen als Ringsegment ausgebildet, das im Bereich des säulenartigen zweiten Gehäuseabschnitts 12 des Gehäuses 10 des Halbleiterlichtquellenmoduls 1 eine Aussparung besitzt. Die Fixierung des Kunststoffrings 3 erfolgt durch den Anpressdruck des Kühlkörpers 2 an dem hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitt 11 des Halbleiterlichtquellenmoduls 1, der beim verschrauben von Kühlkörper 2 und Optik 4 mittels der Schraubvorrichtungen 41, 42, 43 entsteht. Alternativ kann der Kunststoffring 3 auch durch Klemmsitz an der hinteren Stirnseite 110 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 fixiert sein.In 1 are details of the semiconductor light source module 1 and the spring element 3 imaged according to the first embodiment of the invention. The semiconductor light source module 1 has a housing made of plastic 10 with a hollow cylindrical first housing section 11 and a columnar second housing portion 12 on, parallel to the cylinder axis from the rear end face 110 the hollow cylindrical first housing portion 11 projects. In the hollow cylindrical first housing section 11 is a metallic heat sink 13 arranged on which an array of semiconductor light sources, in particular a white light emitting during operation of light emitting diode chip 14 is mounted. The term semiconductor light sources in addition to light-emitting diodes (LED) but also understood Superlumineszenzdioden and laser diodes, which can be used in each case with and without downstream phosphorus conversion, as well as organic light-emitting diodes. The LED chip 14 is on a surface of the metallic heat sink 13 mounted slightly above the front 111 the hollow cylindrical first housing portion 11 protrudes. In the interior of the hollow cylindrical first housing section 11 are arranged on a mounting board electrical components (not shown) of an operating device for the LED chip 14 accommodated. The heat sink 13 is in a recess of the hollow cylindrical first housing portion 11 arranged and has one at the rear end side 110 the hollow cylindrical first housing portion 11 arranged surface 131 after the mounting of the illumination device by means of a heat-conductive paste to the heat sink 2 is coupled. The columnar second housing section 12 of the semiconductor light source module 1 is with the electrical connections 121 . 122 of the semiconductor light source module 1 for the power supply of the LED chip 14 and its operating device. Of the heatsink 2 has a recess for the columnar second housing portion 12 , At the rear end 110 of the first housing section 11 lies as a plastic ring 3 trained spring element, which acts as a resilient buffer between the first housing portion 11 of the semiconductor light source module 1 and the heat sink 2 acts. The height of the plastic ring 3 over the rear end 110 of the first housing section 11 is greater than the height of the first housing section 11 protruding part of the heat sink 13 , The plastic ring 3 lies with his from the front 11 opposite bottom on the heat sink 2 ( 2 ) at. Even in the fully compressed state, the height of the plastic ring 3 over the rear end 110 the hollow cylindrical first housing portion 11 greater than the height of the hollow cylindrical first housing section 11 protruding part of the heat sink 13 so that between the heat sink 2 and the surface 131 the heat sink 13 a gap remains whose dimension is determined by the difference in the heights of the plastic ring 3 and of the hollow cylindrical first housing portion 11 outstanding part of the heat sink 13 is determined. This gap is filled with heat conductive paste (not shown). The front end 111 the hollow cylindrical first housing portion 11 forms a reference plane for the spatial orientation of the LED chip 14 in the illumination device with respect to the optical axis of the lens designed as a reflector 4 , she 110 lies on the outside of the reflector 4 at ( 3 ). The LED chip 14 protrudes through an opening in the wall of the reflector 4 through, so that from the LED chip 14 Generated light on the heat sink 2 facing away from inside 40 of the reflector 4 meets and is reflected there. On the outside of the reflector 4 are three screwdrivers 41 . 42 . 43 arranged with the heat sink 2 are connected. After mounting the heat sink 2 lies the front end face 111 the hollow cylindrical first housing portion 11 of the housing 10 of the semiconductor light source module 1 springy on the outside of the reflector 4 at. The spring effect is by means of the plastic ring 3 scored, between the heat sink 2 and the rear end 110 the hollow cylindrical first housing portion 11 of the housing 10 of the semiconductor light source module 1 is arranged. The plastic ring 3 ( 4 ) is actually formed as a ring segment, which in the region of the columnar second housing portion 12 of the housing 10 of the semiconductor light source module 1 has a recess. The fixation of the plastic ring 3 done by the contact pressure of the heat sink 2 on the hollow cylindrical first housing section 11 of the semiconductor light source module 1 when screwing on heat sink 2 and optics 4 by means of the screwing devices 41 . 42 . 43 arises. Alternatively, the plastic ring 3 also by clamping seat on the rear end side 110 the hollow cylindrical first housing portion 11 be fixed.

In den 5 und 6 ist die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer alternativen Ausführungsform des Federelements 3' dargestellt. Abgesehen vom Federelement 3' stimmt die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel überein. Nachstehend wird daher nur auf die Unterschiede näher eingegangen und das Federelement 3' beschrieben. Das Federelement 3' der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht aus drei Kugelfedern 3', die jeweils in einer Vertiefung an der hinteren Stirnseite 110 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 des Gehäuses 10 des Halbleiterlichtquellenmoduls 1 angeordnet sind. Die drei Kugelfedern 3' sind in diesen Vertiefungen federnd gelagert, so dass sie, je nach der Stärke des Anpressdrucks, mehr oder weniger hoch über die hintere Stirnseite 110 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 aus den Vertiefungen herausragen. Selbst bei stärkstem Anpressdruck überragen die aus den Vertiefungen herausragenden Bereiche der drei Kugelfedern 3' aber den über die hintere Stirnseite 110 vorstehenden Bereich der Wärmesenke 13, so dass auch in diesem Fall nach der Montage des Kühlkörpers 2 ein Spalt zwischen Wärmesenke 13 und Kühlkörper 2 verbleibt, der mit Wärme leitender Paste gefüllt ist. Die drei Kugelfedern 3' sind äquidistant entlang eines Kreises angeordnet, der die Wärmesenke 13 umschließt.In the 5 and 6 is the illumination device according to the second embodiment of the invention with an alternative embodiment of the spring element 3 ' shown. Apart from the spring element 3 ' the lighting device according to the second embodiment is the same as the lighting device according to the first embodiment described above. Below will therefore be discussed only on the differences and the spring element 3 ' described. The spring element 3 ' The lighting device according to the second embodiment of the invention consists of three ball springs 3 ' , each in a recess at the rear end 110 the hollow cylindrical first housing portion 11 of the housing 10 of the semiconductor light source module 1 are arranged. The three ball springs 3 ' are resiliently mounted in these recesses, so that they, depending on the strength of the contact pressure, more or less high above the rear end face 110 the hollow cylindrical first housing portion 11 sticking out of the wells. Even in the strongest pressure, the protruding out of the wells areas of the three ball springs 3 ' but the over the rear end 110 projecting area of the heat sink 13 so that even in this case after mounting the heat sink 2 a gap between heat sink 13 and heat sink 2 remains filled with heat conductive paste. The three ball springs 3 ' are arranged equidistantly along a circle, which is the heat sink 13 encloses.

In den 7 und 8 ist die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer weiteren Ausführungsform des Federelements 3'' dargestellt. Abgesehen vom Federelement 3'' stimmt die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel mit der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel überein. Nachstehend wird daher nur auf die Unterschiede näher eingegangen und das Federelement 3'' beschrieben. Das Federelement 3'' der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht aus einem Metallfederring 3'', der ähnlich wie der Kunststoffring 3 genau genommen als Ringsegment mit einer Aussparung für den säulenartigen zweiten Gehäuseabschnitt 12 des Gehäuses 10 des Halbleiterlichtquellenmoduls 1 ausgebildet ist. Der Metallfederring 3'' liegt an der hinteren Stirnseite 110 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 an und umschließt, ähnlich wie der Kunststoffring 3 beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die metallische Wärmesenke 13. Die von hinteren Stirnseite 110 des hohlzylindrischen Gehäuseabschnitts 11 abgewandte Oberfläche des Metallfederrings 3'' besitzt drei äquidistant entlang seines Ringumfangs verteilte Federlaschen 31'', 32'' und 33'', die eine Federwirkung senkrecht zur Ringoberfläche, entlang der Ringachse entfalten. Nach der Montage des Kühlkörpers 2 liegt der Metallfederring 3'' mit seinen drei Federlaschen 31'', 32'', 33'' an dem Kühlkörper 2 an. Durch den Anpressdruck des Kühlkörpers 2 werden die drei Federlaschen 31'', 32'', 33'' teilweise oder vollständig zusammen gedrückt. Abers selbst im vollständig komprimierten Zustand stehen die drei Federlaschen 31'', 32'', 33'' noch weiter von der hinteren Stirnseite 110 des hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitts 11 ab als der über die hintere Stirnseite 110 hinaus ragende Bereich der Wärmesenke 13, so dass in jedem Fall ein Spalt zwischen Kühlkörper 2 und Wärmesenke 13 gewährleistet ist. Der Metallfederring 3'' ist mittels Klemmsitz am hohlzylindrischen ersten Gehäuseabschnitt 11 oder durch den Anpressdruck des Kühlkörpers 2 in der Beleuchtungseinrichtung fixiert.In the 7 and 8th is the illumination device according to the third embodiment of the invention with a further embodiment of the spring element 3 '' shown. Apart from the spring element 3 '' the lighting device according to the third embodiment is the same as the lighting device according to the first embodiment described above. Below will therefore be discussed only on the differences and the spring element 3 '' described. The spring element 3 '' the illumination device according to the third embodiment of the invention consists of a metal spring ring 3 '' , which is similar to the plastic ring 3 strictly speaking, as a ring segment with a recess for the columnar second housing portion 12 of the housing 10 of the semiconductor light source module 1 is trained. The metal spring ring 3 '' lies at the rear end 110 the hollow cylindrical first housing portion 11 on and encloses, similar to the plastic ring 3 in the first embodiment of the invention, the metallic heat sink 13 , The from the rear front side 110 the hollow cylindrical housing portion 11 remote surface of the metal spring ring 3 '' has three equidistant along its circumference distributed spring tabs 31 '' . 32 '' and 33 '' , which exert a spring action perpendicular to the ring surface, along the ring axis. After mounting the heat sink 2 lies the metal spring ring 3 '' with his three spring straps 31 '' . 32 '' . 33 '' on the heat sink 2 at. By the contact pressure of the heat sink 2 become the three spring tabs 31 '' . 32 '' . 33 '' partially or completely pressed together. But even in the fully compressed state are the three spring tabs 31 '' . 32 '' . 33 '' even further from the rear end 110 the hollow cylindrical first housing portion 11 as the over the rear end side 110 protruding area of the heat sink 13 , so in any case, a gap between heat sink 2 and heat sink 13 is guaranteed. The metal spring ring 3 '' is by means of a clamping fit on the hollow cylindrical first housing section 11 or by the contact pressure of the heat sink 2 fixed in the lighting device.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2010/000610 A1 [0002, 0002]

Claims

Lighting device with a semiconductor light source module ( 1 ) and a heat sink ( 2 ), wherein the semiconductor light source module ( 1 ) a heat sink ( 13 ) for the semiconductor light sources ( 14 ) of the semiconductor light source module ( 1 ), which is thermally connected to the heat sink ( 2 ), and a housing ( 10 ) with a recess for the heat sink ( 13 ), characterized in that between the heat sink ( 2 ) and the housing ( 10 ) a spring element ( 3 . 3 ' . 3 '' ) and heat sink ( 2 ) and heat sink ( 13 ) are separated by a gap, wherein in this gap a heat conducting means is arranged.

Lighting device according to claim 1, wherein the spring element ( 3 . 3 ' . 3 '' ) an element from the group of plastic ring ( 3 ), Metal spring ring ( 3 '' ) and one or more ball springs ( 3 ' ).

Lighting device according to claim 1, wherein the heat-conducting agent is a heat-conductive paste.

Lighting device according to claim 1, wherein the heat-conducting means comprises a silicone mat or a pad filled with heat-conducting gel.

Lighting device according to one of claims 1 to 4, wherein the heat sink ( 2 ) on the housing ( 10 ) is fixed.

Lighting device according to one of claims 1 to 4, wherein the illumination device with the semiconductor light sources ( 14 ) cooperating optics ( 4 ) and the semiconductor light source module ( 1 ) by means of the spring element ( 3 . 3 ' . 3 '' ) resiliently between the heat sink ( 2 ) and the optics ( 4 ) is arranged.

Lighting device according to claim 6, wherein the heat sink ( 2 ) on the optics ( 4 ) is fixed.

Lighting device according to one of claims 1 to 7, wherein the semiconductor light sources ( 14 ) on a surface of the heat sink ( 13 ) are arranged.

Lighting device according to one of claims 1 to 8, wherein the illumination device is formed as part of a motor vehicle headlight.