DE4141979A1 - High power light-emitting diode with hermetically sealed casing - has internal flange acting as bayonet coupling locking diode in seating provided by illuminated block - Google Patents
High power light-emitting diode with hermetically sealed casing - has internal flange acting as bayonet coupling locking diode in seating provided by illuminated blockInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtdiode, insbesondere Hochleistungsleuchtdiode, mit einer hermetisch dichten Umhüllung aus transparentem oder durchscheinendem Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a Light-emitting diode, in particular high-performance light-emitting diode, with a hermetically sealed cover made of transparent or translucent plastic according to the preamble of claim 1.
Bei derartigen im Handel befindlichen Leuchtdioden ist im Bereich der Lichtaustrittsfläche ein Ringflansch vorgesehen, an den ein bis oder bis nahe zur Stirnseite der Anschlüsse reichendes Außengewinde in Form einer aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Metallhülse anschließt. Derartige Leuchtdioden können von der Frontseite her in eine Gehäusewand oder Frontplatte eingesetzt und mittels einer auf der Rückseite der Wand oder Frontplatte auf das Außengewinde aufschraubbaren Mutter befestigt werden.With such commercially available light-emitting diodes a ring flange in the area of the light exit surface provided on the one to or up to close to the front external thread in the form of a metal sleeve made of an aluminum alloy connects. Such LEDs can be from Front in a housing wall or front panel inserted and by means of one on the back of the wall or front plate can be screwed onto the external thread Be attached to the nut.
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Leuchtdiode der genannten Art derart auszubilden, daß sie ohne zusätzliche Bauteile oder Maßnahmen mit ihrer Lichtaustrittsfläche in eine Aussparung eines zu beleuchtenden Teils einsetzbar, in einfacher Weise darin befestigbar- und/oder in unkomplizierter Weise kontaktierbar ist.The object of the present invention is to be achieved be a light emitting diode of the type mentioned train that they without additional components or Measures with their light emission surface in one Recess of a part to be illuminated can be used, in easy to fix in and / or in is easy to contact.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Durch das Anformen der Verschlußteile oder Rast- oder Steckteile bei der Herstellung der Umhüllung sind zur Befestigung der Leuchtdiode in einem zu beleuchtenden Körper oder einem Gehäuse oder einer Frontplatte etc. keinerlei zusätzliche Bauteile mehr erforderlich. Zum leichteren Einsetzen oder Herausnehmen der Leuchtdiode können zusätzlich Angriffsflächen für ein Werkzeug mit angeformt werden, so daß diese Arbeitsgänge in einfacher Weise, z. B. mittels eines Schraubendrehers, durchgeführt werden können. Besonders günstig ist es, die Anschlüsse als Punkt- oder Flächenkontakte auszubilden, da dann eine einfache Druckkontaktierung möglich ist.This problem is solved by the in claim 1 specified characteristics. By shaping the Locking parts or locking or plug-in parts at the Manufacture of the envelope are used to attach the Light emitting diode in a body to be illuminated or in a Housing or a front panel etc. additional components more required. For easier You can insert or remove the LED additional contact surfaces for a tool with be molded so that these operations in simple way, e.g. B. by means of a screwdriver, can be carried out. It is particularly cheap the connections as point or surface contacts train, because then a simple pressure contact is possible.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigtFurther advantageous details of the invention are in specified in the subclaims and subsequently based on that illustrated in the drawing Described embodiments. It shows
Fig. 1 eine in einen Körper eingesetzte Leuchtdiode von der Seite im Schnitt, Fig. 1 an inserted into a body light-emitting diode from the side in section;
Fig. 2 die Leuchtdiode der Fig. 1 in einer Ansicht auf die Anschlußseite, Fig. 2, the light emitting diode of FIG. 1, in a view of the connection side
Fig. 3 den Körper der Fig. 1 in der gleichen Ansicht wie die Leuchtdiode gemäß Fig. 2, Fig. 3 shows the body of Fig. 1 in the same view as the light emitting diode shown in FIG. 2,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Leuchtdiode, Fig. 4 is a side view of a light-emitting diode,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer eingesetzten Leuchtdiode mit einem Kontaktanschlußteil im Schnitt, Fig. 5 is a side view of a light emitting diode used with a contact terminal portion in cross-section,
Fig. 6 eine Ansicht auf die Anschlußseite der Leuchtdiode gemäß Fig. 5, Fig. 6 is a view on the terminal side of the light-emitting diode shown in FIG. 5,
Fig. 7 bis 9 eine Leuchtdiode mit Steck-Rast-Elementen von der Seite bzw. in der Ansicht auf die Anschlußseite, Fig. 7 to 9, a light-emitting diode with plug-locking elements from the side and in the view on the connection side,
Fig. 10 eine weitere Variante eines Rastelements der Leuchtdiode in Form eines Schlitzes, Fig. 10 shows a further variant of a locking member of the light in the form of a slot,
Fig. 11 die Leuchtdiode der Fig. 10 in der Ansicht auf die Anschlußseite, Fig. 11, the light emitting diode of FIG. 10 in the view on the connection side,
Fig. 12 bis 21 verschiedene Ausführungsarten von Angriffsflächen für ein Werkzeug und die Fig. 12 to 21 different types of execution areas for a tool and the
Fig. 22 und 25 eine spezielle Ausführung der Anschlüsse einer Leuchtdiode. FIGS. 22 and 25, a special design of the terminals of a light emitting diode.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Leuchtdiode, insbesondere eine Hochleistungsleuchtdiode, bezeichnet, deren aktives Element 2 mit einer z. B. zylindrischen oder im Querschnitt mehreckigen oder ovalen Umhüllung 3 aus transparentem oder durchscheinendem organischen Material umformt ist. Als Material eignen sich Gießharze oder Thermoplaste oder Duroplaste etc., die im Gieß-, Spritz- oder Spritzgießverfahren oder nach anderen in der Kunststofftechnik bekannten Verfahren verarbeitbar sind. In Fig. 1, 1 denotes a light-emitting diode, in particular a high-power light-emitting diode, the active element 2 of which, with a z. B. cylindrical or polygonal in cross section or oval sheath 3 is formed from transparent or translucent organic material. Casting resins or thermoplastics or thermosets etc. are suitable as materials, which can be processed in the casting, injection or injection molding process or by other processes known in plastics technology.
Die eine Stirnseite 4 der Umhüllung. 3 ist als Lichtaustrittsfläche beispielsweise plan ausgebildet und sie kann, je nach Anwendungsfall, glatt, poliert oder mattiert etc. sein. Auf der der Stirnseite 4 gegenüberliegenden Stirnseite 6 ragen Anschlüsse 7, 8 heraus, die innerhalb der Umhüllung 3 mit dem aktiven Element 2 kontaktiert sind.One end face 4 of the casing. 3 is designed as a light exit surface, for example flat, and, depending on the application, it can be smooth, polished or matt, etc. On the end face 6 opposite the end face 4 , connections 7 , 8 protrude, which are contacted with the active element 2 within the casing 3 .
Die Leuchtdiode 1 ist in eine als Sackloch ausgebildete Bohrung 10 eines für Leucht- und Anzeigezwecke geeigneten Körpers 11, z. B. ein Lichtleitblock oder eine Schaltungsplatte oder Frontplatte, eingesetzt. Zweckmäßig kommt dabei die Lichtaustrittsöffnung 5 in formschlüssigen Kontakt mit dem Boden 12 der Bohrung 10 des Körpers 11.The light-emitting diode 1 is in a bore 10 formed as a blind hole of a body 11 suitable for lighting and display purposes, for. B. a light guide block or a circuit board or front panel used. The light outlet opening 5 expediently comes into positive contact with the bottom 12 of the bore 10 of the body 11 .
Zur Befestigung der Leuchtdiode 1 im Körper 11 ist sie im Bereich 13 der Anschlüsse 7, 8 mit einem insbesondere radial überstehenden Ringflansch 14 (Fig. 4) oder mit Flanschabschnitten 14.1 und 14.2 oder seitlich abstehenden Stegen versehen.To fasten the light-emitting diode 1 in the body 11 , it is provided in the area 13 of the connections 7 , 8 with a particularly radially projecting ring flange 14 ( FIG. 4) or with flange sections 14.1 and 14.2 or laterally projecting webs.
Der Körper 11 ist mit an die Flanschabschnitte oder Stege 14.1, 14.2 angepaßten Schlitzen 20, 21 versehen, die in je einen Ringnutabschnitt 22 bzw. 23 münden. Die Flanschabschnitte 14.1 und 14.2 bilden zusammen mit den Schlitzen 20, 21 und den Ringnutabschnitten 22, 23 einen Bajonettverschluß.The body 11 is provided with slots 20 , 21 which are adapted to the flange sections or webs 14.1 , 14.2 and which each open into an annular groove section 22 or 23 . The flange sections 14.1 and 14.2 together with the slots 20 , 21 and the annular groove sections 22 , 23 form a bayonet catch.
Nach Einstecken der Leuchtdiode 1 gelangen die Flanschabschnitte 14.1, 14.2 durch die Schlitze 20 bzw. 21 in die Ebene der Ringnutabschnitte 22 bzw. 23 und nach Verdrehen der Leuchtdiode 1 im Uhrzeigersinn ist diese im Körper 11 fixiert. Durch eine leichte Keilform der Flanschabschnitte 14.1 und 14.2 oder durch federnde Ausbildung oder eine geringe Neigung wenigstens einer der Nutenwände 24, 25 und/oder des Nutengrundes 26 oder durch sonstige Federn oder federnde Elemente kann eine Rast- oder Klemmwirkung erreicht werden.After inserting the light-emitting diode 1 , the flange sections 14.1 , 14.2 pass through the slots 20 and 21 into the plane of the annular groove sections 22 and 23 and after turning the light-emitting diode 1 clockwise, it is fixed in the body 11 . A latching or clamping effect can be achieved by a slight wedge shape of the flange sections 14.1 and 14.2 or by resilient design or a slight inclination of at least one of the groove walls 24 , 25 and / or the groove base 26 or by other springs or resilient elements.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist im Bereich 13 bündig mit der Stirnseite 6 ein Ringflansch 14 angeformt, dessen Außenseite 27 eine winkelige Vertiefung, die den einen Verschlußteil 17 eines Bajonettverschlusses bildet, eingeformt oder ein Winkel erhaben nach außen angeformt. Die Leuchtdiode 1 kann als Lichtaustrittsfläche eine Kalotte 5.1, z. B. eine Kugel- oder Hyperbelkalotte etc., aufweisen. Die Lichtaustrittsfläche kann auch als Kegel 5.2 (Fig. 5) oder Kegelstumpf 5.3 (Fig. 7) oder als Scheibe 5.5 (Fig. 10) ausgebildet sein.In the embodiment according to FIG. 4, an annular flange 14 is formed in the area 13 flush with the end face 6 , the outer side 27 of which is formed into an angular recess, which forms the one closure part 17 of a bayonet catch, or an angle is formed in a raised manner on the outside. The light-emitting diode 1 can be a spherical cap 5.1 , z. B. have a spherical or hyperbola dome, etc. The light exit surface can also be designed as a cone 5.2 ( FIG. 5) or a truncated cone 5.3 ( FIG. 7) or as a disk 5.5 ( FIG. 10).
Die Fig. 5 zeigt eine in einen Körper 11 eingesetzte Leuchtdiode 1 mit einer Bajonettverschluß-Befestigung entsprechend oder ähnlich der Fig. 1. Die Flanschabschnitte 14.1 und 14.2 sind jedoch entlang der zentralen Längsachse 16 der Leuchtdiode 1 zur Lichtaustrittsfläche 5 hin versetzt angeordnet. Hierdurch bleibt ein nach außen überstehender Abschnitt 28 der Umhüllung 3 der Leuchtdiode 1 frei. Dieser kann mit einem weiteren Satz von Flanschabschnitten 14.3 und 14.4, im Beispiel um 90° versetzt zu den anderen Flanschabschnitten 14.1 und 14.2, versehen sein. Diese Flanschabschnitte 14.3, 14.4 bilden mit entsprechenden Gegenstücken eines Anschlußkupplungsteils K ebenfalls einen Bajonettverschluß, so daß eine einfache Kontaktierung der als Punkt- oder Flächenkontakte 7.1 bzw. 8.1 ausgebildeten Anschlüsse der Leuchtdiode 1 möglich ist. FIG. 5 shows a light-emitting diode 1 inserted into a body 11 with a bayonet-type fastening in accordance with or similar to FIG. 1. However, the flange sections 14.1 and 14.2 are arranged offset along the central longitudinal axis 16 of the light-emitting diode 1 towards the light exit surface 5 . As a result, an outwardly projecting section 28 of the envelope 3 of the light-emitting diode 1 remains free. This can be provided with a further set of flange sections 14.3 and 14.4 , in the example offset by 90 ° to the other flange sections 14.1 and 14.2 . These flange sections 14.3 , 14.4 also form a bayonet lock with corresponding counterparts of a connecting coupling part K, so that a simple contacting of the connections of the light-emitting diode 1 designed as point or surface contacts 7.1 or 8.1 is possible.
Um bei gleichartigen Kontakten, insbesondere Flächenkontakten 7.1, 8.1, die Pole der Diode 1 unterscheiden zu können, ist zur Kennzeichnung und/oder zum Ertasten derselben eine Kennung 44 in Form einer Abschrägung oder einer erhabenen Anformung, wie in Fig. 18 dargestgellt, an der Umhüllung 3 bei einem der Anschlüsse oder Kontakte 7.x, 8.x angebracht.In order to be able to distinguish the poles of the diode 1 in the case of contacts of the same type, in particular surface contacts 7.1 , 8.1 , an identifier 44 in the form of a bevel or a raised projection, as shown in FIG Wrapping 3 attached to one of the connections or contacts 7. x, 8. x.
Um ein unverwechselbares Einstecken der Leuchtdiode 1 in eine Platte oder in den Körper 11 und/oder Anstecken des Kupplungsteils K an die Leuchtdiode 1 zu gewährleisten, sind die Flanschabschnitte 14.1, 14.2 und/oder 14.3, 14.4 unterschiedlich gestaltet und/oder unterschiedlich angeordnet. Beispielsweise kann ihre radiale Länge, die Umfangslänge, die Dicke, ihre axial und/oder radial versetzte Anordnung unterschiedlich sein. Hierzu ist natürlich jeweils das Gegenstück im Körper 11 bzw. dem Kupplungsteil K anzupassen. In Fig. 6 ist die in Fig. 5 gezeigte Leuchtdiode 1 in Ansicht auf die Stirnseite 6 dargestellt. Bei einer derartigen Ausführung kann eine Kennung 44 evtl. entfallen.In order to ensure an unmistakable insertion of the light-emitting diode 1 into a plate or in the body 11 and / or to attach the coupling part K to the light-emitting diode 1 , the flange sections 14.1 , 14.2 and / or 14.3 , 14.4 are designed differently and / or arranged differently. For example, their radial length, the circumferential length, the thickness, their axially and / or radially offset arrangement can be different. Of course, the counterpart in the body 11 or the coupling part K must be adapted for this. FIG. 6 shows the light-emitting diode 1 shown in FIG. 5 in a view of the end face 6 . In such an embodiment, an identifier 44 may possibly be omitted.
Gemäß einer alternativen Ausführung der Erfindung können an der Umhüllung 3 ein oder mehrere Raststege 29, 30 angeformt sein, wie anhand der Fig. 7 bis 9 dargestellt. Ein Körper 11 besitzt dann eine entsprechende Gegenrast, z. B. in Form eines Schlitzes oder federnder Laschen etc. Umgekehrt können in der Umhüllung Schlitze 31, 32, z. B. als Unterbrechung einer Ringnut 14, vorgesehen sein, in die Rastlaschen 33 des Körpers 11 eingreifen, die evtl. den Ringflansch 14 oder die Umhüllung 3 hintergreifen können. Eine derartige Ausführungsart zeigen die Fig. 10 und 11. Anstelle von erhabenen Raststegen 29, 30 können auch Vertiefungen, z. B. Kerben oder Kugeleindrücke etc. vorgesehen sein und die Gegenrast ist erhaben und federnd ausgebildet.According to an alternative embodiment of the invention, one or more locking webs 29 , 30 can be formed on the casing 3 , as shown with reference to FIGS . 7 to 9. A body 11 then has a corresponding counter-latch, z. B. in the form of a slot or resilient tabs, etc. Conversely, slots 31 , 32 , z. B. as an interruption of an annular groove 14 , be provided, engage in the locking tabs 33 of the body 11 , which can possibly engage behind the ring flange 14 or the casing 3 . Such an embodiment is shown in FIGS . 10 and 11. Instead of raised locking webs 29 , 30 , depressions, for. B. notches or ball indentations etc. may be provided and the counter detent is raised and resilient.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Umhüllung 3 mit Angriffsflächen 18 versehen sein, die mit einem geeigneten Werkzeug zusammenwirken können. Diese können z. B. gemäß Fig. 12 und 13 oder Fig. 14, 15 ein Außenmehrkant, z. B. ein Außensechskant 18.1, mit größerem bzw. gleichem oder kleinerem Außendurchmesser als demjenigen der Umhüllung 3 bilden. Durch Angriffsflächen 18 kann auch ein Innenmehrkant 18.2, wie in Fig. 16 dargestellt, oder eine Innenverzahnung 18.3 gemäß Fig. 17 gebildet werden. Sie können auch gemäß Fig. 18 einen Längsschlitz 18.4 für einen Schraubendreher mit einer flachen Klinge oder gemäß Fig. 19 einen Kreuzschlitz 18.5 für einen Kreuzschlitzschraubendreher bilden. Die Angriffsflächen 18 können auch gemäß Fig. 20 als an der Stirnseite 6 vorgesehene seitlich offene Aussparungen 18.6 oder gemäß Fig. 21 als an der Stirnseite 6 offene Bohrungen 18.7 ausgebildet sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, the casing 3 can be provided with engagement surfaces 18 which can interact with a suitable tool. These can e.g. B. according to FIGS. 12 and 13 or FIGS . 14, 15 an outer polygon, for. B. form an external hexagon 18.1 , with a larger or the same or smaller outer diameter than that of the casing 3 . An inner polygon 18.2 , as shown in FIG. 16, or an internal toothing 18.3 according to FIG. 17 can also be formed by engagement surfaces 18 . You can also form a longitudinal slot 18.4 for a screwdriver with a flat blade according to FIG. 18 or a cross slot 18.5 for a Phillips screwdriver according to FIG. 19. The engagement surfaces 18 can also be designed according to FIG. 20 as laterally open recesses 18.6 provided on the front side 6 or according to FIG. 21 as bores 18.7 open on the front side 6 .
Gegebenenfalls können die Anschlüsse 7.2 und 8.2 die Form von konzentrischen Ringen, wie in Fig. 14 und 15 gezeigt, angeordnet sein und diese wiederum zur zentralen Längsachse 16 konzentrisch liegen. Im Beispiel ist der Anschluß 8.2 als zentraler Punktkontakt ausgebildet.If necessary, the connections 7.2 and 8.2 can be arranged in the form of concentric rings, as shown in FIGS. 14 and 15, and these in turn lie concentrically with the central longitudinal axis 16 . In the example, the connection 8.2 is designed as a central point contact.
Zusätzlich zu Rast- oder Steck- oder Bajonettverschlußteilen können auch die Anschlüsse 17.3 und 8.3 bzw. 7.4 und 8.4 gemäß Fig. 22 bis 25 als Rast- oder Steck- oder Bajonettverschlußteile ausgebildet sein. Diese können entsprechend Fig. 22 an der Stirnseite 6 überstehen und ggf. noch radial abstehen oder sie können gemäß Fig. 24 und 25 am Umfang der Umhüllung 3 radial herausragen. Sie können axial versetzt angeordnet sein, wie in Fig. 24 dargestellt, oder sie können unterschiedliche Gestalt aufweisen, wie Fig. 22 zeigt. Hierdurch ist eine einfache Befestigung und gleichzeitig eine unverwechselbare Kontaktierung möglich.In addition to snap-in or plug-in or bayonet-type lock parts, the connections 17.3 and 8.3 or 7.4 and 8.4 according to FIGS. 22 to 25 can also be designed as snap-in or plug-in or bayonet type lock parts. 22 can protrude on the end face 6 according to FIG. 22 and possibly also protrude radially, or they can protrude radially according to FIGS. 24 and 25 on the circumference of the casing 3 . They can be arranged axially offset, as shown in FIG. 24, or they can have different shapes, as shown in FIG. 22. This enables simple attachment and at the same time unmistakable contacting.
Die Leuchtdiode 1 kann einen integrierten Vorwiderstand, z. B. einen ohmschen oder temperaturabhängigen oder spannungsabhängigen Widerstand, aufweisen. Auch kann eine integrierte Blinkschaltung vorgesehen sein. Weiterhin können zwei aktive Leuchtdioden-Einheiten, z. B. eine rot und eine grün leuchtende, integriert sein. Ggf. sind dann mehr als zwei Anschlüsse notwendig, die ebenfalls als Punkt- oder Flächenkontakte ausgeführt sein können.The light emitting diode 1 can have an integrated series resistor, e.g. B. have an ohmic or temperature-dependent or voltage-dependent resistor. An integrated flashing circuit can also be provided. Furthermore, two active light-emitting diode units, e.g. B. a red and a green glowing, integrated. Possibly. then more than two connections are necessary, which can also be designed as point or surface contacts.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann an der Leuchtdiode 1 an der Lichtaustrittsfläche 5 bzw. 5.1 bzw. 5.2 bzw. 5.3 ein Lichtkoppelelement 15 aus elastischem, transparentem oder opakem Material angebracht oder beim Einsetzen in den Körper 11 vorgesehen werden, um einen guten Lichtübergang von der Leuchtdiode 1 in einen Körper 11 zu gewährleisten (Fig. 12).According to an advantageous development of the invention, a light coupling element 15 made of elastic, transparent or opaque material can be attached to the light-emitting surface 5 or 5.1 or 5.2 or 5.3 on the light-emitting diode 1 or can be provided when inserted into the body 11 in order to ensure a good light transition from to ensure the light-emitting diode 1 in a body 11 ( FIG. 12).
Claims (15)
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DE19914141979 Withdrawn DE4141979A1 (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | High power light-emitting diode with hermetically sealed casing - has internal flange acting as bayonet coupling locking diode in seating provided by illuminated block |
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