EP4534889A1 - Zweiteiliges led-anschlusselement - Google Patents

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EP4534889A1
EP4534889A1 EP24197879.0A EP24197879A EP4534889A1 EP 4534889 A1 EP4534889 A1 EP 4534889A1 EP 24197879 A EP24197879 A EP 24197879A EP 4534889 A1 EP4534889 A1 EP 4534889A1
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EP
European Patent Office
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contact
supply
connection
circuit board
inner ring
Prior art date
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EP24197879.0A
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Philipp Henrici
Olaf Baumeister
Mark Weber
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BJB GmbH and Co KG
Original Assignee
BJB GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP4534889A1 publication Critical patent/EP4534889A1/de
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    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
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    • H01R13/2442—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted with a single cantilevered beam

Definitions

  • LED connection elements are, for example, from the EP 2 083 489 A1 They are used to mechanically attach an LED light source—a circuit board with an LED mounted on it—to a counter-support, primarily a heat sink. Furthermore, these LED connection elements provide a contact arrangement that serves, on the one hand, to connect connecting conductors and, on the other hand, to contact contact pads on the circuit board. In this way, the contact arrangement also serves to supply power to the LED light source.
  • Such LED connection elements have the great advantage of combining both the mechanical fixation and the electrical contacting of the LED light source, thus simplifying the use of LED light sources in modern luminaires.
  • the applicant has filed the priority application DE 20 2023 105 716 U1 a newly developed LED connection element.
  • This is characterized by its two-part construction.
  • An outer ring is designed to be fixed to a heat sink and precisely accommodate the LED circuit board within a mounting frame.
  • An inner ring is inserted into the outer ring, which overlaps the circuit board and thus secures it in the connection element. Furthermore, the inner ring exerts a pressure force on the circuit board, pressing it against the heat sink to optimize heat transfer. This is preferably achieved using spring elements.
  • the spring-loaded arrangement of the inner ring within the outer ring also allows for the compensation of unavoidable tolerances in the circuit board thickness.
  • the inner ring is thus positioned with a certain degree of tolerance in the direction of the LED's light emission and in the vertical direction relative to the counter bearing or its mounting surface for the LED.
  • DE 20 2023 105 716 U1 please refer to DE 20 2023 105 716 U1 referred to.
  • the aforementioned publication discloses two different embodiments of the two-part connecting element.
  • the inner ring is inserted vertically into the outer ring toward the counterbearing and then rotated relative to the outer ring.
  • the inner ring is thus secured in the outer ring in a bayonet-type manner.
  • the second embodiment is limited to inserting the inner ring vertically into the outer ring, with locking projections of the inner ring being overlapped by locking springs of the outer ring.
  • the object of the invention is to propose a contact arrangement which ensures the electrical supply of the LED lamp even with a two-part connection element.
  • this assembly process connects the connection contact and the supply contact to each other, thus establishing the electrical supply to the LED lamp.
  • the supply contact is designed as a contact bridge which spans the area between the contact surface of the connection contact and the contact field of the circuit board.
  • the supply contact has a first contact leg, which forms the counter contact surface for contacting of the connection contact and the supply contact has a second contact leg which is intended to rest on the contact field of the printed circuit board.
  • the invention further proposes that the first contact leg is deflected in a spring-return elastic manner in the direction of the contact field of the connection contact and the second contact leg is deflected in a spring-return elastic manner in the direction of the contact field of the printed circuit board.
  • the spring-return elasticity of the supply contact's contact legs ensures that sufficient contact forces are maintained both between the connection contact and the supply contact, and between the supply contact and the contact pad of the circuit board, to establish a secure electrical connection. Furthermore, the spring-return elasticity of the contact legs can also be helpful in compensating for circuit board thickness tolerances without compromise while maintaining consistent contact quality.
  • the supply contact has a geometric pivot axis which is arranged parallel to the arrangement surface of the counter bearing and the supply contact is arranged in the inner ring so as to be pivotable about this pivot axis.
  • the key advantage of this design is that the supply contact is movable around the pivot axis, allowing it to oscillate. It is arranged on the inner ring in the manner of a balance beam or rocker.
  • the pivot axis is—as described—aligned parallel to the mounting surface of the counter bearing, or parallel to the surface of the circuit board on which the LED is mounted.
  • the pendulum suspension of the supply contact allows for even better compensation of the thickness tolerances of the circuit boards than if only the spring elasticity of the contact arms were used. Furthermore, the pendulum suspension of the supply contact also compensates for increased or decreased spring forces on the contact leg of the supply contact resting on the contact pad of the circuit board by distributing the force between both contact legs. This ensures sufficient, but not excessive, contact pressure of the contact legs on their respective corresponding contact surfaces.
  • pivot axis is arranged off-center with respect to the distance between the contact surface of the connection contact and the contact field of the circuit board.
  • the off-center arrangement of the pivot axis can be used to fine-tune the contact pressure of the supply contact, both on the circuit board and on the connection contact.
  • the contact pressure can be increased or decreased by the off-center arrangement of the pivot axis toward the circuit board or toward the connection contact. This makes it possible, for example, to address specific requirements regarding the coating of the contact surfaces and thus not only determine an optimal contact pressure with regard to an optimal electrical transition, but also ensure a wear-reducing distribution of the contact pressure.
  • the inner ring forms a retaining pin for arranging the supply contact
  • the supply contact forms a retaining opening for the retaining pin
  • the retaining pin passes through the retaining opening to anchor the supply contact
  • Such a retaining pin is particularly easy to manufacture using the injection molding process.
  • the supply contact is also particularly easy to mount on such a retaining pin.
  • the retaining pin is aligned vertically to the mounting surface of the counter-bearing or parallel to the light emission direction of the LED.
  • this pin allows for a geometric pivot axis that is aligned parallel to the mounting surface of the counter-bearing.
  • the inner ring forms at least one guide web, which rests against an edge of the supply contact and prevents rotation of the supply contact about the retaining pin.
  • a connecting element is designated overall by the reference number 10.
  • the connecting element 10 serves to connect an LED lamp 11 to the arrangement surface A ( Figures 4 and 5 ) of a heat sink (not shown).
  • This arrangement surface A extends parallel to the underside of a printed circuit board 12, which carries an LED 13 and contact pads 14 on its upper side and is part of the illuminant 11.
  • connection element 10 initially comprises an outer ring 15, the underside of which, facing away from the light exit direction L of the LED 13, also rests on the arrangement surface A of the counter bearing (not shown).
  • the outer ring 15 initially forms a frame 16 for receiving the printed circuit board 12, by means of which the printed circuit board 12 is held parallel to the arrangement surface A.
  • the outer ring 15 then carries connecting contacts 17, which are arranged in contact receptacles 18 of the outer ring 15.
  • Each contact receptacle 18 is closed by a cover 19 towards the top of the outer ring 15, so that the connecting contacts 17, as far as they are seated in the contact receptacle 18, are arranged in a manner protected from contact.
  • connection element 10 then comprises an inner ring 20, which is inserted into a receiving space 21 formed by the outer ring 15.
  • the inner ring 20 overlaps the circuit board 12, but allows the light emission of the illuminant 11 through its central light exit opening 22, which surrounds the LED 13.
  • the inner ring 20 also carries the supply contacts 23.
  • Each supply contact 23 has a first contact leg 24 and a second contact leg 25. Between the contact legs 24, 25, the supply contact 23 forms a holding opening 26.
  • Each connecting contact 17 has a contact arm 27.
  • the contact arm 27 emerges from the contact receptacle 18 and engages in the receiving space 21 formed by the outer ring 15 to receive the inner ring 20.
  • an insert contour 29 is formed in a base section 28 of the outer ring 15. This serves to accommodate the contact arm 27 emerging from the receiving space 21.
  • the insert contour 29 is advantageous in every respect, but is not absolutely necessary for the invention.
  • the essential advantage of the invention therefore lies first of all in the separation of the contact arrangement known from the prior art into a connection contact 17 and a supply contact 23 in order to ensure simple assembly of the inner ring 20 in the outer ring 15 and simple arrangement of the printed circuit board 12 in the outer ring 15. Furthermore, the separation of the contact arrangement into connection contact 17 and supply contact 23 makes it possible to improve the tolerance compensation for the printed circuit board thickness, which is also required in the prior art.
  • the pendulum arrangement of the supply contact 17 in the inner ring 20 reliably prevents excessive contact pressure, in particular between the supply contact 23 and the contact field 14 of the printed circuit board 12, which is generally finished to a high standard. Damage to the contact field finish due to excessive contact forces is thus reliably avoided, which increases the longevity of a luminaire using the connection element 10 of this invention.

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Abstract

Anschlusselement zur elektrischen Anbindung eines LED-Leuchtmittels,
- wobei das LED-Leuchtmittel eine Leiterplatte aufweist, welche mit Kontaktfeldern zur elektrischen Versorgung der LED versehen ist,
- mit einem im Wesentlichen ringförmigen Rahmen, der dazu vorgesehen ist, die Leiterplatte zu überfangen und mechanisch an einer Anordnungsfläche eines Gegenlagers zu halten,
- mit einem Außenring und einem im Außenring angeordneten Innenring, die gemeinsam den Rahmen bilden,
- mit einer Kontaktanordnung, die im Rahmen gelagert ist, und der elektrischen Versorgung der LED dient,
- ein Anschlusskontakt im Außenring zur insbesondere lötfreien Anbindung eines Anschlussleiters als erster Teil der Kontaktanordnung,
- ein Versorgungskontakt im Innenring zur elektrischen Kontaktierung eines Kontaktfeldes der Leiterplatte als zweiter Teil der Kontaktanordnung, wobei
- der Anschlusskontakt und der Versorgungskontakt untereinander eine Verbindung eingehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement zur elektrischen Anbindung eines LED-Leuchtmittels,
    • wobei das LED-Leuchtmittel eine Leiterplatte aufweist, welche mit Kontaktfeldern zur elektrischen Versorgung der LED versehen ist,
    • mit einem im Wesentlichen ringförmigen Rahmen, der dazu vorgesehen ist, die Leiterplatte zu überfangen und mechanisch an einer Anordnungsfläche eines Gegenlagers zu halten,
    • mit einem Außenring und einem im Außenring angeordneten Innenring, die gemeinsam den Rahmen bilden,
    • mit einer Kontaktanordnung, die im Rahmen gelagert ist, und der elektrischen Versorgung der LED dient.
  • LED-Anschlusselemente sind beispielsweise aus der EP 2 083 489 A1 bekannt. Sie dienen dazu, ein LED-Leuchtmittel - eine Leiterplatte mit darauf angeordneter LED - mechanisch an einem Gegenlager, vornehmlich einem Kühlkörper - anzuordnen. Außerdem stellen diese LED-Anschlusselemente eine Kontaktanordnung bereit, die einerseits der Anbindung von Anschlussleitern dient und andererseits Kontaktfelder auf der Leiterplatte kontaktiert. Auf diese Weise dient die Kontaktanordnung auch der Elektrizitätsversorgung des LED-Leuchtmittels. Solche LED-Anschlusselemente haben den großen Vorteil, sowohl die mechanische Festlegung als auch die elektrische Kontaktierung des LED-Leuchtmittels in sich zu vereinen und auf diese Weise die Nutzung von LED-Leuchtmitteln in modernen Leuchten zu vereinfachen.
  • Die Anmelderin hat mit der Prioritätsschrift DE 20 2023 105 716 U1 ein neuentwickeltes LED-Anschlusselement veröffentlich. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass das Anschlusselement zweiteilig aufgebaut ist. Ein Außenring ist dafür vorgesehen, auf einem Kühlkörper festgelegt zu werden und innerhalb eines Aufnahmerahmens die LED-Leiterplatte passgenau aufzunehmen. In den Außenring wird ein Innenring eingesetzt, der die Leiterplatte überfängt und so im Anschlusselement sichert. Darüber hinaus bringt der Innenring eine Andruckkraft auf die Leiterplatte auf, sodass diese zur Optimierung des Wärmeübergangs gegen den Kühlkörper gedrückt wird. Dies wird bevorzugt über Federelemente realisiert.
  • Die federgelagerte Anordnung des Innenrings im Außenring erlaubt es darüber hinaus, unvermeidliche Toleranzen der Leiterplattendicke auszugleichen. Der Innenring ist insoweit in Lichtaustrittsrichtung der LED beziehungsweise in Vertikalrichtung zum Gegenlager beziehungsweise dessen Anordnungsfläche für die LED in einem gewissen Maße lagetolerant angeordnet. Für die diesbezüglichen Details wird auf DE 20 2023 105 716 U1 verwiesen.
  • Die vorgenannte Druckschrift offenbart zwei unterschiedliche Ausführungsformen des zweigeteilten Anschlusselementes. Bei einer ersten Ausführungsform wird der Innenring vertikal in Richtung Gegenlager in den Außenring eingesetzt und dann relativ zum Außenring verdreht. Die Festlegung des Innenrings im Außenring erfolgt hier also nach Art einer Bajonettverriegelung.
  • Die zweite Ausführungsform beschränkt sich darauf, den Innenring vertikal in den Außenring einzusetzen, wobei Rastvorsprünge des Innenrings von Rastfedern des Außenrings übergriffen werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontaktanordnung vorzuschlagen, die auch bei einem zweigeteilten Anschlusselement die elektrische Versorgung des LED-Leuchtmittels sicherstellt.
  • Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung von einem Anschlusselement mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit dessen kennzeichnenden Merkmalen, wonach die Kontaktanordnung umfasst:
    • einen Anschlusskontakt im Außenring zur insbesondere lötfreien Anbindung eines Anschlussleiters als erster Teil der Kontaktanordnung,
    • einen Versorgungskontakt im Innenring zur elektrischen Kontaktierung eines Kontaktfeldes der Leiterplatte als zweiter Teil der Kontaktanordnung, wobei
    • der Anschlusskontakt und der Versorgungskontakt untereinander eine Verbindung eingehen.
  • Die Erfindung macht sich die Teilung des Anschlusselementes in Außenring und Innenring zunutze, um auch die Kontaktanordnung, die im Stand der Technik einteilig ist, in einen Anschlusskontakt und einen Versorgungskontakt zu trennen. Der im Außenring einsitzende Anschlusskontakt dient vornehmlich dazu, mit dem externen Anschlussleiter verbunden zu werden und kann deshalb in seiner Geometrie, Metalllegierung und Kontaktveredelung auf exakt diesen Zweck ausgerichtet sein.
  • Der im Innenring einsitzende Versorgungskontakt ist primär darauf ausgerichtet, das zugeordnete Kontaktfeld der Leiterplatte lagegerecht zu kontaktieren und kann in seiner Geometrie, in seinen Andruckkräften und in seiner Kontaktveredelung auf das Schaffen eines optimalen elektrischen Übergangs vom Versorgungskontakt auf das Kontaktfeld der Leiterplatte hin ausgebildet sein.
  • Beim Einsetzen des Innenrings in den Außenring werden durch diesen Montagevorgang der Anschlusskontakt und der Versorgungskontakt untereinander verbunden, sodass die Elektrizitätsversorgung des LED-Leuchtmittels hergestellt ist.
  • Es ist deshalb insbesondere vorgesehen, dass der Anschlusskontakt eine Kontaktfläche ausbildet, der Versorgungskontakt eine Gegenkontaktfläche ausbildet und die Kontaktfläche und die Gegenkontaktfläche unmittelbar aneinander anliegen.
  • Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der Anschlusskontakt einen Kontaktarm ausbildet, der sich in einen vom Innenring überfangenen Bereich des Rahmens erstreckt und in diesem Bereich die Kontaktfläche für den Versorgungskontakt ausbildet.
  • Diese Ausführungsform gewährleistet eine besonders einfache Verbindung von Anschlusskontakt und Versorgungskontakt, da die gegenseitigen Kontaktflächen beim Einsetzen des Innenrings entgegengesetzt zur Lichtaustrittsrichtung in den Außenring einander zugewandt sind und freiliegen. Das Einsetzen des Innenrings in den Außenring führt gleichsam dazu, dass die für den Anschluss des Versorgungskontaktes vorgesehen Kontaktfläche des Anschlusskontaktes durch den Innenring abgedeckt wird und so der erforderliche Berührungsschutz gewährleistet ist.
  • Konkret ist vorgesehen, dass der Versorgungskontakt als Kontaktbrücke ausgebildet ist, welche den Bereich zwischen der Kontaktfläche des Anschlusskontaktes und dem Kontaktfeld der Leiterplatte überspannt.
  • Dabei ist konkret vorgesehen, dass der Versorgungskontakt ein erstes Kontaktbein aufweist, welches die Gegenkontaktfläche zur Kontaktierung des Anschlusskontaktes ausbildet und der Versorgungskontakt ein zweites Kontaktbein aufweist, welches zur Auflage auf dem Kontaktfeld der Leiterplatte vorgesehen ist.
  • Die Erfindung schlägt weiterhin vor, dass das erste Kontaktbein federrückstellelastisch in Richtung des Kontaktfeldes des Anschlusskontaktes ausgelenkt ist und das zweite Kontaktbein federrückstellelastisch in Richtung des Kontaktfeldes der Leiterplatte ausgelenkt ist.
  • Über die Federrückstellelastizität der Kontaktbeine des Versorgungskontaktes ist zum einen sichergestellt, dass sowohl zwischen dem Anschlusskontakt und dem Versorgungskontakt als auch zwischen dem Versorgungskontakt und dem Kontaktfeld der Leiterplatte ausreichend hohe Andruckkräfte bestehen, um eine sichere elektrische Verbindung herzustellen. Darüber hinaus kann die Federrückstellelastizität der Kontaktbeine auch hilfreich sein, um die Leiterplattentoleranzen hinsichtlich ihrer Dicke ohne Einschränkungen bei gleichbleibender Güte der Kontaktierung auszugleichen.
  • Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher der Versorgungskontakt eine geometrische Schwenkachse aufweist, die parallel zur Anordnungsfläche des Gegenlagers angeordnet ist und der Versorgungskontakt um diese Schwenkachse schwenkbar im Innenring angeordnet ist.
  • Der wesentliche Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass der Versorgungskontakt um die Schwenkachse beweglich angeordnet ist und so pendeln kann. Er ist gleichsam nach Art eines Wiegebalkens oder einer Wippe am Innenring angeordnet. Die Schwenkachse ist - wie ausgeführt - parallel zur Anordnungsfläche des Gegenlagers beziehungsweise parallel zu derjenigen Oberfläche der Leiterplatte ausgerichtet, auf welcher die LED angeordnet ist.
  • Die pendelnde Aufhängung des Versorgungskontaktes erlaubt es, die Dicketoleranzen der Leiterplatten noch besser ausgleichen zu können, als wenn lediglich die Federelastizität der Kontaktarme genutzt wird. Darüber hinaus gleicht die pendelnde Aufhängung des Versorgungskontaktes auch die erhöhten oder verminderten Federkräfte auf Seiten des auf dem Kontaktfeld der Leiterplatte aufliegenden Kontaktbeins des Versorgungskontaktes aus, in dem eine Verteilung zwischen beiden Kontaktbeinen stattfindet. Auf diese Weise ist ein ausreichender, jedoch nicht zu starker Anlagedruck der Kontaktbeine an ihrer jeweils korrespondierenden Kontaktfläche sichergestellt.
  • Es ist darüber hinaus möglich, dass die Schwenkachse in Hinblick auf die Strecke zwischen der Kontaktfläche des Anschlusskontaktes und dem Kontaktfeld der Leiterplatte außermittig angeordnet ist.
  • Die außermittige Anordnung der Schwenkachse kann für eine Feinabstimmung der Andruckkräfte des Versorgungskontaktes sowohl an der Leiterplatte als auch am Anschlusskontakt genutzt werden. Insbesondere können die Andruckkräfte durch die außermittige Anordnung der Schwenkachse in Richtung Leiterplatte oder in Richtung Anschlusskontakt verstärkt beziehungsweise vermindert werden. Es ist auf diese Weise möglich, beispielsweise auf spezielle Anforderungen der Vergütungen der Kontaktflächen einzugehen und so nicht nur einen optimalen Anlagedruck in Hinblick auf einen optimalen elektrischen Übergang hin festzulegen, sondern auch eine verschleißmindernde Verteilung der Andruckkräfte sicherzustellen.
  • Konkret ist vorgesehen, dass der Innenring zur Anordnung des Versorgungskontaktes einen Haltestift ausbildet, der Versorgungskontakt eine Halteöffnung für den Haltestift ausbildet und der Haltestift die Halteöffnung zur Verankerung des Versorgungskontaktes durchgreift.
  • Ein solcher Haltestift lässt sich fertigungstechnisch besonders einfach im Spritzgießvorgang realisieren. Auch lässt sich der Versorgungskontakt besonders einfach auf einem solchen Haltestift montieren. Der Haltestift ist dabei durchaus vertikal zur Anordnungsfläche des Gegenlagers beziehungsweise parallel zur Lichtaustrittsrichtung der LED gerichtet. Dennoch ermöglicht es dieser Stift durch eine entsprechende Ausbildung der Verbindung mit dem Versorgungskontakt, eine geometrische Schwenkachse bereitzustellen, welche parallel zur Anordnungsfläche des Gegenlagers angeordnet ist.
  • Um eine definierte Bewegung des Versorgungskontaktes um seine Schwenkachse sicherzustellen ist vorgesehen, dass der Innenring wenigstens einen Leitsteg ausbildet, welcher an einer Kante des Versorgungskontaktes anliegt und eine Drehung des Versorgungskontaktes um den Haltestift verhindert.
  • Die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt weitere Merkmale sowie weitere Vorteile auf. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Anschlusselementes,
    Figur 2
    eine Ansicht von unten auf den Innenring des Anschlusselementes nach Figur 1,
    Figur 3
    eine Aufsicht auf das Anschlusselement nach Figur 2,
    Figur 4
    eine erste Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie A-A in Figur 3,
    Figur 5
    eine zweite Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie A-A in Figur 3.
  • In den Figuren ist ein Anschlusselement insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
  • Das Anschlusselement 10 dient dazu, ein LED-Leuchtmittel 11 auf der Anordnungsfläche A (Figuren 4 und 5) eines nicht dargestellten Kühlkörpers anzuordnen. Diese Anordnungsfläche A erstreckt sich parallel zur Unterseite einer Leiterplatte 12, die auf ihrer Oberseite eine LED 13 sowie Kontaktfelder 14 trägt und Teil des Leuchtmittels 11 ist.
  • Das Anschlusselement 10 umfasst zunächst einen Außenring 15, dessen der Lichtaustrittsrichtung L der LED 13 abgewandten Unterseite ebenfalls auf der Anordnungsfläche A des nicht dargestellten Gegenlagers aufsitzt. Der Außenring 15 bildet zunächst einen Rahmen 16 zur Aufnahme der Leiterplatte 12 aus, mittels dessen die Leiterplatte 12 in Parallelrichtung zur Anordnungsfläche A gehalten ist.
  • Der Außenring 15 trägt sodann Anschlusskontakte 17, die in Kontaktaufnahmen 18 des Außenringes 15 angeordnet sind. Jede Kontaktaufnahme 18 wird von einem Deckel 19 zur Oberseite des Außenringes 15 verschlossen, sodass die Anschlusskontakte 17, soweit sie in der Kontaktaufnahme 18 einsitzen, berührungsgeschützt angeordnet sind.
  • Das Anschlusselement 10 umfasst sodann einen Innenring 20, der in einen vom Außenring 15 gebildeten Aufnahmeraum 21 eingesetzt wird. Der Innenring 20 überfängt in montiertem Zustand die Leiterplatte 12, erlaubt jedoch über seine zentrale Lichtaustrittsöffnung 22, welche die LED 13 umgibt, die Lichtemission des Leuchtmittels 11. Der Innenring 20 trägt zudem die Versorgungskontakte 23.
  • Jeder Versorgungskontakt 23 verfügt über ein erstes Kontaktbein 24 und ein zweites Kontaktbein 25. Zwischen den Kontaktbeinen 24, 25 bildet der Versorgungskontakt 23 eine Halteöffnung 26 aus.
  • Jeder Anschlusskontakt 17 verfügt über einen Kontaktarm 27. Wenn der Anschlusskontakt 17 in der ihm zugeordneten Kontaktaufnahme 18 einsitzt, tritt der Kontaktarm 27 aus der Kontaktaufnahme 18 aus und greift in den Aufnahmeraum 21 ein, welcher vom Außenring 15 zur Aufnahme des Innenringes 20 ausgebildet ist. Im Ausführungsbeispiel ist in einem Bodenabschnitt 28 des Außenringes 15 eine Einlagekontur 29 gebildet. Diese dient dazu, den aus dem Aufnahmeraum 21 austretenden Kontaktarm 27 aufzunehmen. Die Einlagekontur 29 ist in jeder Hinsicht vorteilhaft, für die Erfindung jedoch nicht zwingend erforderlich.
  • Jeder Kontaktarm 27 bildet eine in Richtung Innenring 20 weisende Kontaktfläche 30 aus, die dazu vorgesehen ist, mit einer Gegenkontaktfläche 31 des ersten Kontaktbeins 24 des Versorgungskontaktes 23 in Verbindung zu treten.
  • Figur 2 zeigt eine Ansicht auf die Unterseite des Innenringes 20. Beidseitig der Lichtaustrittsöffnung 22 sind hier vom Innenring 20 Haltestifte 32 ausgebildet. Jeder Haltestift 32 ist in etwa parallel zur Lichtaustrittsrichtung L beziehungsweise senkrecht zur Anordnungsfläche A des nicht dargestellten Gegenlagers gerichtet und hält einen Versorgungskontakt 23. Hierzu durchgreift der jeweilige Haltestift 32 die Halteöffnung 26 des Versorgungskontaktes 23. Um ein Abrutschen des Versorgungskontaktes 23 vom Haltestift 32 zu vermeiden, wird der Haltestift 32 nach Einsetzen des Versorgungskontaktes 23 an seinem freien Ende pilzkopfartig umgeformt. Seitlich eines jeden Versorgungskontaktes sind jeweils zwei Leitstege 33 vom Innenring 20 ausgebildet. Je zwei Leitstege 33 nehmen zwischen sich einen Versorgungskontakt 23 auf. Auf diese Weise verhindern die Leitstege 33, dass der Versorgungskontakt sich um die Längsachse des Haltestiftes 32 herum drehen kann.
  • Der Versorgungskontakt 23 ist an jedem Haltestift 32 jedoch mit einem gewissen Bewegungsspiel gehalten, sodass jeder Versorgungskontakt 23 - geführt durch die Leitstege 33 - um eine Schwenkachse S pendeln kann. Wie aus Figur 2 deutlich wird, liegt die Schwenkachse S parallel zur Anordnungsfläche A für die Leiterplatte 12, sodass der Versorgungskontakt 23 nach Art einer Wippe oder eines Wiegebalkens pendeln kann.
  • Figur 3 zeigt eine Aufsicht auf das zusammengesetzte Anschlusselement 10 nach Figur 1 inklusive LED-Leuchtmittel 11. Zu sehen ist hier, wie der Innenring 20 im Außenring 15 einsitzt und wie die Lichtaustrittsöffnung 22 des Innenrings 20 die LED 13 umgibt, sodass das von der LED 13 emittierte Licht ungehindert austreten kann. Dargestellt ist auch, wie die Deckel 19 die Kontaktaufnahme 18 zur Oberseite des Anschlusselementes 10 verschließen, zur Verdeutlichung der Schnittlage A-A. Diese Schnittlinie erstreckt sich längs durch den Versorgungskontakt 23.
  • Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie A-A in Figur 3. Diese Darstellung zeigt eine Schnittansicht entlang der Längsachse des Versorgungskontaktes 23. Von der Leiterplatte 12 ist lediglich ein kleiner Abschnitt gezeigt, nämlich diejenige Ecke, in der ein Kontaktfeld 14 angeordnet ist.
  • Wie man Figur 4 entnehmen kann, sitzt der dargestellte Anschlusskontakt 17 in seiner Kontaktaufnahme 18 ein, die mit einem Deckel 19 nach oben hin verschlossen ist. Der Kontaktarm 27 erstreckt sich aus der Kontaktaufnahme 18 heraus in den Aufnahmeraum 21 für den Innenring 20. Er liegt in der Einlagekontur 29 ein, die vom Bodenabschnitt 28 des Außenringes 15 gebildet ist. Es ist klar ersichtlich, dass der Kontaktarm 27 in einem vom Innenring 20 überfangenen Bereich des Aufnahmeraumes 21 einliegt.
  • Der Innenring 20 sitzt im Aufnahmeraum 21 ein und trägt - festgelegt am Haltestift 32 - den Versorgungskontakt 23. Der Versorgungskontakt 23 ist als Kontaktbrücke ausgebildet und überspannt den Bereich zwischen der Kontaktfläche 30 des Kontaktarms 27 und dem Kontaktfeld 14 der Leiterplatte 12.
  • Der Versorgungskontakt 23 liegt mit der Gegenkontaktfläche 31 seines ersten Kontaktbeins 24 auf der Kontaktfläche 30 des Kontaktarmes 27 des Anschlusskontaktes 17 auf. Das zweite Kontaktbein 25 liegt mit seinem freien Ende auf dem Kontaktfeld 14 der Leiterplatte 12 auf.
  • Ist nun am Anschlusskontakt 17 ein Anschlussleiter zur elektrischen Versorgung der LED 13 angeschlagen, wird die Elektrizität über die Kopplung des Anschlusskontaktes 17 mit dem Versorgungskontakt 23 bis zur Leiterplatte 12 weitergegeben.
  • Figur 4 zeigt eine Leiterplatte 12, deren vertikal zur Anordnungsfläche A - angedeutet durch die gestrichelte Linie - eine Dicke D1 aufweist. In der Zeichnung ist die Leiterplatte 12 mit der Dicke D1 in ihrer vertikal zur Anordnungsfläche A gemessenen Höhe geringer als die Bodenstärke des Außenrings 15.
  • Figur 4 zeigt im Wesentlichen die gleichen Sachverhalte wie Figur 5. Insoweit wird auf die dortige Beschreibung verwiesen.
  • Besonderes Augenmerk ist in Figur 5 auf die Leiterplatte 12 zu legen. Diese ist dicker als die Leiterplatte 12 in Figur 4 und weist hier eine Dicke D2 auf. Darüber hinaus ist unterhalb der Leiterplatte ein Wärmeleitelement 34 angeordnet, welches sich zwischen der Unterseite der Leiterplatte 12 und der Anordnungsfläche A des Gegenlagers beziehungsweise Kühlkörpers befindet. Das Wärmeleitelement 34 dient dazu, den Wärmeübergang von der Leiterplatte 12 zum Kühlkörper hin zu optimieren. Zusätzlich zur Dicke D2 trägt also auch die Dicke DW des Wärmeleitelementes 34 auf.
  • Infolgedessen sitzt der die Leiterplatte 12 überfangende Innenring 20 weniger tief im Aufnahmeraum 21 des Außenringes 15 ein.
  • Ist in Figur 4 das zweite Kontaktbein 25 bezüglich der Anordnungsfläche A tiefer angeordnet als das erste Kontaktbein 24 des Versorgungskontaktes 23, stellt sich in Figur 5 die Situation anders dar. Hier ist das zweite Kontaktbein 25 bezogen auf die Anordnungsfläche A höher angeordnet als das erste Kontaktbein 24. Dies ist durch die pendelnde Aufhängung des Versorgungskontaktes 23 möglich, welcher um die Schwenkachse S herum pendelnd im Innenring 20 aufgehängt ist.
  • Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt also zunächst in der Trennung der aus dem Stand der Technik bekannten Kontaktanordnung in einen Anschlusskontakt 17 und einen Versorgungskontakt 23, um eine einfache Montage des Innenrings 20 im Außenring 15 und eine einfache Anordnung der Leiterplatte 12 im Außenring 15 zu gewährleisten. Darüber hinaus ermöglicht die Trennung der Kontaktanordnung in Anschlusskontakt 17 und Versorgungskontakt 23 den auch im Stand der Technik erforderlichen Toleranzausgleich für die Leiterplattendicke zu verbessern. Durch die pendelnde Anordnung des Versorgungskontaktes 17 im Innenring 20 lassen sich zu hohe Andruckkontakte insbesondere zwischen dem Versorgungskontakt 23 und dem in der Regel hochwertig veredelten Kontaktfeld 14 der Leiterplatte 12 sicher vermeiden. Eine Beschädigung der Kontaktfeldveredelung durch zu hohe Andruckkräfte wird so sicher vermieden, was die Langlebigkeit einer Leuchte unter Nutzung des Anschlusselementes 10 dieser Erfindung erhöht.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Anschlusselement
    11
    LED-Leuchtmittel
    12
    Leiterplatte
    13
    LED
    14
    Kontaktfeld
    15
    Außenring
    16
    Rahmen
    17
    Anschlusskontakt
    18
    Kontaktaufnahme
    19
    Deckel
    20
    Innenring
    21
    Aufnahmeraum
    22
    Lichtaustrittsöffnung
    23
    Versorgungskontakt
    24
    erstes Kontaktbein
    25
    zweites Kontaktbein
    26
    Halteöffnung
    27
    Kontaktarm
    28
    Bodenabschnitt
    29
    Einlagenkontur
    30
    Kontaktfläche
    31
    Gegenkontaktfläche
    32
    Haltestifte
    33
    Leitsteg
    34
    Wärmeleitelement
    A
    Anordnungsfläche
    DW
    Dicke
    D1
    Dicke
    D2
    Dicke
    L
    Lichtaustrittrichtung
    S
    Schwenkachse

Claims (10)

  1. Anschlusselement (10) zur elektrischen Anbindung eines LED-Leuchtmittels (11),
    - wobei das LED-Leuchtmittel (11) eine Leiterplatte (12) aufweist, welche mit Kontaktfeldern (14) zur elektrischen Versorgung der LED (13) versehen ist,
    - mit einem im Wesentlichen ringförmigen Rahmen (16), der dazu vorgesehen ist, die Leiterplatte (12) zu überfangen und mechanisch an einer Anordnungsfläche (A) eines Gegenlagers zu halten,
    - mit einem Außenring (15) und einem im Außenring (15) angeordneten Innenring (20), die gemeinsam den Rahmen (16) bilden,
    - mit einer Kontaktanordnung, die im Rahmen (16) gelagert ist, und der elektrischen Versorgung der LED (13) dient,
    gekennzeichnet durch
    - einen Anschlusskontakt (17) im Außenring (15) zur insbesondere lötfreien Anbindung eines Anschlussleiters als erster Teil der Kontaktanordnung,
    - einen Versorgungskontakt (23) im Innenring (20) zur elektrischen Kontaktierung eines Kontaktfeldes (14) der Leiterplatte (12) als zweiter Teil der Kontaktanordnung, wobei
    - der Anschlusskontakt (17) und der Versorgungskontakt (23) untereinander eine Verbindung eingehen.
  2. Anschlusselement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Anschlusskontakt (17) eine Kontaktfläche (30) ausbildet,
    - der Versorgungskontakt (23) eine Gegenkontaktfläche (31) ausbildet,
    - die Kontaktfläche (30) und die Gegenkontaktfläche (31) unmittelbar aneinander anliegen.
  3. Anschlusselement (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (17) einen Kontaktarm (27) ausbildet, der sich in einen vom Innenring (20) überfangenen Bereich des Rahmens (16) erstreckt und in diesem Bereich die Kontaktfläche (30) für den Versorgungskontakt (23) ausbildet.
  4. Anschlusselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskontakt (23) als Kontaktbrücke ausgebildet ist, welche den Bereich zwischen der Kontaktfläche (30) des Anschlusskontaktes (17) und dem Kontaktfeld (14) der Leiterplatte (12) überspannt.
  5. Anschlusselement (10) nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Versorgungskontakt (23) ein erstes Kontaktbein (24) aufweist, welches die Gegenkontaktfläche (31) zur Kontaktierung des Anschlusskontaktes (17) ausbildet,
    - der Versorgungskontakt (23) ein zweites Kontaktbein (25) aufweist, welches zur Auflage auf dem Kontaktfeld (14) der Leiterplatte (12) vorgesehen ist.
  6. Anschlusselement (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das erste Kontaktbein (24) federrückstellelastisch in Richtung des Kontaktfeldes (14) des Anschlusskontaktes (17) ausgelenkt ist,
    - das zweite Kontaktbein (25) federrückstellelastisch in Richtung des Kontaktfeldes (14) der Leiterplatte (12) ausgelenkt ist.
  7. Anschlusselement (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskontakt (23) eine geometrische Schwenkachse (S) aufweist, die parallel zur Anordnungsfläche (A) des Gegenlagers angeordnet ist und der Versorgungskontakt (23) um diese Schwenkachse (S) schwenkbar im Innenring (20) angeordnet ist.
  8. Anschlusselement (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (S) in Hinblick auf die Strecke zwischen der Kontaktfläche (30) des Anschlusskontaktes (17) und dem Kontaktfeld (14) der Leiterplatte (12) außermittig angeordnet ist.
  9. Anschlusselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Innenring (20) zur Anordnung des Versorgungskontaktes (23) einen Haltestift (32) ausbildet,
    - der Versorgungskontakt (23) eine Halteöffnung (26) für den Haltestift (32) ausbildet,
    - der Haltestift (32) die Halteöffnung (26) zur Verankerung des Versorgungskontaktes (23) durchgreift.
  10. Anschlusselement (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (20) wenigstens einen Leitsteg (33) ausbildet, welcher an einer Kante des Versorgungskontaktes (23) anliegt und eine Drehung des Versorgungskontaktes (23) um den Haltestift (32) verhindert.
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