ITMI20112061A1 - Portamodulo ed elemento dissipatore, particolarmente per moduli led e simili - Google Patents

Portamodulo ed elemento dissipatore, particolarmente per moduli led e simili Download PDF

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ITMI20112061A1 IT002061A ITMI20112061A ITMI20112061A1 IT MI20112061 A1 ITMI20112061 A1 IT MI20112061A1 IT 002061 A IT002061 A IT 002061A IT MI20112061 A ITMI20112061 A IT MI20112061A IT MI20112061 A1 ITMI20112061 A1 IT MI20112061A1
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Description

"PORTAMODULO ED ELEMENTO DISSIPATORE, PARTICOLARMENTE PER MODULI LED E SIMILI"
DESCRIZIONE
Il presente trovato riguarda un portamodulo e dissipatore, particolarmente per moduli LED e simili .
Più particolarmente, il trovato riguarda un portamodulo o portalampade che consenta un'elevata semplicità di montaggio sul dissipatore.
Come à ̈ noto, gli apparecchi di illuminazione, che prevedono sia lampade a LED sia moduli LED, sono dotati di un portalampade o portamodulo che à ̈ destinato ad essere fissato al dissipatore di calore. Il modulo LED prevede, sulla sua faccia destinata a venire a contatto con il dissipatore di calore, un materiale di interfaccia termica, cosiddetto TIM, che deve garantire una corretta trasmissione di calore dal modulo al dissipatore, poiché i LED all'interno del modulo non devono mai superare una determinata temperatura.
In sostanza, quindi, il portalampade o il portamodulo (d'ora in poi solo portamodulo) devono garantire che vi sia una buona e duratura pressione tra il TIM e il dissipatore, che vi sia un'adeguata resistenza meccanica del modulo stesso e infine garantire, se richiesto, che vi sia un contatto elettrico tra il circuito di alimentazione e il modulo LED .
I portamoduli per moduli LED di tipo noto attualmente prevedono il fissaggio del portamodulo all'elemento dissipatore tramite viti provviste di molle che permettono di mantenere, una volta avvitate, una corretta compressione tra il portamodulo e l'elemento dissipatore.
A questo fine, il portamodulo à ̈ provvisto di fori nei quali sono inserite viti di fissaggio che si avvitano a fori previsti nel dissipatore di calore, a cui deve essere fissato il portamodulo. Questa operazione necessita di tempo e richiede di prestare attenzione circa come vengono avvitate le viti e alla forza di avvitatura, in modo tale da evitare deformazioni che possono compromettere il funzionamento del sistema modulo LED/portamodulo .
Sono ad esempio previste soluzioni in cui nel foro del portamodulo viene preventivamente inserito un rivetto che mantiene ferma la molla e nel quale viene poi inserita la vite che va ad avvitarsi nei fori filettati previsti nella superficie superiore del dissipatore.
Tuttavia, come detto, la soluzione sopra esposta implica l'impiego di un cacciavite e di viti per fissare il portamodulo al relativo dissipatore .
Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un portamodulo, particolarmente per lampade a LED e simili, in cui il fissaggio del suddetto portamodulo all'elemento dissipatore possa avvenire senza l'utilizzo di viti e di un cacciavite .
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un portamodulo, particolarmente per lampade, moduli LED e simili, in cui il fissaggio del portamodulo avvenga sempre con una corretta pressione, svincolando il fissaggio dalla possibile differenza di coppie di avvitatura delle viti tradizionalmente impiegate per fissare il portamodulo all'elemento dissipatore.
Un altro scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare uno strumento atto a fissare il portamodulo all'elemento dissipatore, sostituendo nella sua funzione un cacciavite.
Non ultimo scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un portamodulo, particolarmente per lampade, moduli LED e simili (di seguito solo moduli), che sia di elevata affidabilità, di relativamente semplice realizzazione ed a costi competitivi .
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un portamodulo ed elemento dissipatore, particolarmente per moduli LED e simili, comprendente un corpo del portamodulo atto ad essere accoppiato al dissipatore con interposizione di un materiale di interfaccia termica, detto portamodulo essendo provvisto di fori per l'accoppiamento a detto dissipatore, essendo previsti rivetti per l'inserimento in detti fori con l'interposizione di molle, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi atti a consentire l'accoppiamento per interferenza di detto portamodulo con detto dissipatore, detti mezzi essendo atti a consentire l'impegno di detti rivetti tramite la rotazione o traslazione di detto portamodulo rispetto a detto dissipatore, senza l'ausilio di viti di fissaggio.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, del portamodulo secondo il presente trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 illustra in vista prospettica in esploso il portamodulo con relativo dissipatore secondo il presente trovato;
la figura 2 illustra in vista prospettica il dissipatore impiegato con il portamodulo secondo il trovato;
la figura 3 illustra in vista in pianta dall'alto il dissipatore di figura 2;
la figura 4 illustra in vista prospettica dal basso, parzialmente in sezione, il dissipatore delle figure 2 e 3;
la figura 5 illustra in vista prospettica, parzialmente in sezione, l'accoppiamento tra il portamodulo e il dissipatore;
la figura 6 illustra in vista frontale, parzialmente in sezione, l'accoppiamento tra il portamodulo e il dissipatore;
la figura 7 illustra in vista prospettica, parzialmente in sezione, una seconda forma di realizzazione del portamodulo secondo il presente trovato che non richiede uno strumento di montaggio e di bloccaggio;
la figura 8 illustra in vista prospettica dal basso, parzialmente in sezione, il dissipatore atto ad essere impiegato con il portamodulo della figura 7;
la figura 9 illustra in vista prospettica uno strumento atto ad essere impiegato per il bloccaggio del portamodulo secondo il trovato all'elemento dissipatore relativo;
la figura 10 illustra una terza forma di realizzazione dell'elemento dissipatore atto ad essere collegato con il portamodulo, di forma rettangolare o simile, secondo il trovato, con e senza l'utilizzo di uno strumento di montaggio e di bloccaggio;
la figura 11 illustra in vista parzialmente in sezione il dissipatore illustrato nella figura 10;
la figura 12 illustra in vista parzialmente in sezione una prima fase di impiego illustrato nella figura 9 per serrare il portamodulo al dissipatore;
la figura 13 illustra in vista parzialmente in sezione una seconda fase dell'impiego dello strumento illustrato in figura 9;
la figura 14 illustra in vista parzialmente in sezione una terza fase di impiego dello strumento illustrato nella figura 9 per bloccare il portamodulo al relativo dissipatore;
la figura 15 illustra in vista parzialmente in sezione un dettaglio ingrandito della figura 14 poco prima del rilascio per raggiungere la posizione di bloccaggio;
la figura 16 illustra in vista parzialmente in sezione la fase finale di bloccaggio del portamodulo al dissipatore; e
la figura 17 illustra in vista parzialmente in sezione un dettaglio ingrandito della figura 16.
Con riferimento alle figure, il portamodulo con dissipatore secondo il trovato, globalmente indicato dal numero di riferimento 1, comprende un portamodulo 2 atto ad essere accoppiato ad un dissipatore 3 con interposizione di un materiale di interfaccia termica, ad esempio realizzato come un elemento discoidale 4 oppure come un grasso termico .
L'accoppiamento tra il portamodulo o portalampade 2 e il dissipatore 3 avviene per mezzo di mezzi di accoppiamento ad interferenza meccanica presenti sul portamodulo, senza l'ausilio di elementi di fissaggio quali viti e simili, e senza la necessità di impiego di un cacciavite .
In particolare, l'accoppiamento tra il portamodulo 2 e il dissipatore 3 avviene mediante accoppiamento tra rivetti 5 atti ad essere inseriti in fori 6 del portamodulo, entro molle 7, con i rivetti 5 che si accoppiano con la testa 15, dopo l'operazione di ribattitura, sulla superficie superiore del dissipatore 3, in asole 8, sagomate con una porzione ingrandita 9 che si raccorda con una porzione di misura inferiore 10.
Le asole 8 sono riportate analogamente in corrispondenza del materiale di interfaccia termica 4, in modo tale che tale elemento discoidale 4 possa essere accoppiato preventivamente al portamodulo 2, sfruttando appunto i rivetti 5 inseriti nei fori 6 del portamodulo, e una volta che il portamodulo 2 e l'elemento discoidale 4 (TIM, ossia materiale di interfaccia termica) à ̈ stato accoppiato al portamodulo 2, l'accoppiamento tra portamodulo 2 ed elemento discoidale 4 può essere accoppiato a sua volta al dissipatore 3, andando ad inserire la testa 15 dei rivetti 5 che sporge al di sotto dell'elemento discoidale 4, trattenendo quindi elemento discoidale 4 e portamodulo 2 insieme, entro i fori o asole 8 definiti sulla superficie del dissipatore 3.
L'accoppiamento tra la testa 15 dei rivetti 5 che sporge in posizione sottostante l'elemento discoidale 4 avviene inserendo la testa, indicata nelle figure dal numero di riferimento 15, entro la porzione ingrandita 9 dell'asola 8 e poi, nel caso di dissipatore 3 circolare, come mostrato ad esempio in figure 1, 2 e 3, il portamodulo 2 con accoppiato l'elemento discoidale 4 e con rivetti 5 inseriti nelle asole 8 del dissipatore 3, viene ruotato in modo da portare la testa dei rivetti 5 in corrispondenza della porzione ristretta 10 dell'asola 8, portando quindi in posizione il portamodulo 2 sul dissipatore 3, senza l'ausilio di cacciaviti o simili.
Opportunamente, al fine di garantire l'inserimento della testa 15 dei rivetti entro i fori 8 del dissipatore 3, tali fori sono opportunamente sagomati, come illustrato dalla figura 4, il foro 8 prevede, in corrispondenza della porzione 9 del foro avente diametro maggiore, uno spessore maggiore rispetto allo spessore della porzione di foro 10 avente diametro minore .
Guardando il dissipatore dalla parte posteriore, come indicato nella figura 4, la forma del settore circolare con diametro inferiore à ̈ identica al diametro del foro più grosso.
Questa differenza di spessore funge da fermo quando il portamodulo 2 e la superficie del rivetto sono stati rilasciati nella posizione di riposo. In questo modo la testa del rivetto non può più fuoriuscire dalla sua sede quando à ̈ sottoposto a movimento in direzione contraria a quella di inserimento.
Opportunamente, al fine di garantire l'inserimento della testa 15 del rivetto entro la porzione 9 del foro, tale porzione à ̈ prevista con piani inclinati 16 e 17 atti a consentire l'inserimento della testa 15 del rivetto.
La forma di realizzazione appena descritta prevede, per l'accoppiamento tra portamodulo 2 e dissipatore 3, l'impiego di un apposito utensile, illustrato nella figura 9, costituito da un elemento discoidale 20 da cui si erge verticalmente una porzione di impugnatura 21 e al di sotto del quale elemento 20 sono previste spine 22 atte ad essere inserite entro i fori 6 del portamodulo 2 in modo da andare a comprimere i rivetti 5, come verrà meglio descritto nel seguito .
In varianti realizzative illustrate nelle figure 10 e 11, ad esempio, il dissipatore 3 può avere una forma rettangolare, sempre con le asole o fori 8 sagomati come sopra descritto, oppure ancora può avere forma quadrata. In questo caso, l'accoppiamento tra il portamodulo 2 e il dissipatore 3 non avviene mediante rotazione, bensì mediante una traslazione delle teste 15 dei rivetti 5 entro i fori 8 presenti sulla superficie superiore del dissipatore 3.
In ancora un'altra variante realizzativa, in cui l'accoppiamento tra il portamodulo 2 e il dissipatore 3 può avvenire senza l'ausilio dell'utensile illustrato in figura 9, il portamodulo 2 à ̈ sagomato in modo tale da prevedere, in corrispondenza della sua superficie inferiore, mozzi 30 entro i quali viene riversato il rivetto 5 con la molla 7. In tal modo la testa 15 del rivetto si posiziona sotto il piano dei mozzi 30. In questo caso, il dissipatore 3 presenta sempre i fori 8, i quali tuttavia hanno un solo piano inclinato 34 in corrispondenza della parte inferiore del foro 8 per facilitare lo scorrimento della testa 15 del rivetto 3 che, tenuto ad un'altezza che permette di imboccare il piano inclinato 34, fuoriesce dal mozzo 30 presente in corrispondenza del piano posteriore del portamodulo 2.
In questa posizione il portamodulo 2 può ruotare manualmente, senza l'ausilio di uno strumento di rotazione aggiuntivo, imboccando il piano inclinato 34, per raggiungere la posizione di funzionamento che ne impedisce l'uscita.
Il funzionamento del portamodulo per il fissaggio senza viti al dissipatore secondo il trovato à ̈ come segue.
In primo luogo si osserva che i rivetti 5 e le molle 7 del portamodulo 2 sono stati allungati rispetto a quelli utilizzati nei portamoduli con fissaggio a vite al dissipatore, così che la testa del rivetto possa fuoriuscire dalla parte posteriore del portamodulo 2 e anche dal piano dell'elemento discoidale 4 per permettere il centraggio della parte più larga 9 del foro sagomato 8 del dissipatore 3.
In questo modo, l'elemento discoidale 4 può essere fornito già fissato al portamodulo 2. Ciò consente un'installazione rapida e semplificata.
Una volta quindi fissato il portamodulo all'elemento discoidale 4, si appoggia il portamodulo al piano del dissipatore 3 e si centrano le teste 15 dei rivetti 5 che fuoriescono dal piano posteriore del portamodulo 2 nei corrispondenti fori 8, e in particolare in corrispondenza della porzione 9 del foro 8 presente sul piano del dissipatore 3.
A questo punto, nel caso della prima forma di realizzazione, si inseriscono le spine 22 dell'attrezzo di montaggio nei fori di fissaggio 6 del portamodulo 2, appoggiando l'estremità sulla testa superiore dei rivetti 5.
A questo punto, l'attrezzo o utensile viene spinto verso il basso in modo che i rivetti 5 vengano spinti all'interno del foro più grosso 9 del foro sagomato 8 e allo stesso tempo vengano compresse le molle 7 fino a che il fermo va a contatto con la parete superiore del portamodulo. In questo modo si permette alla testa 15 del rivetto di potersi posizionare oltre lo spessore della parete del dissipatore 3.
Quando l'attrezzo ha raggiunto la posizione di fermo, l'attrezzo viene ruotato e il portamodulo 2 ruota unitamente all'attrezzo fino a che viene raggiunta la posizione terminale della parte del foro sagomato, ossia la porzione 10 del foro con diametro ridotto.
Lo strumento o attrezzo viene a questo punto rilasciato, in modo che le molle 7 si rilascino anch'esse e la testa 15 del rivetto 5 entri entro la sagoma circolare prevista nella parte posteriore della parete orizzontale del dissipatore
In questo modo la molla raggiunge la posizione ottimale prevista per garantire la corretta pressione tra il portamodulo 2 e il dissipatore 3 attraverso l'elemento discoidale 4.
Quando la testa 15 del rivetto à ̈ entrata nella forma circolare del foro 8, ossia in corrispondenza della regione 10 del foro 8, e il rivetto à ̈ ritornato nella posizione prevista sotto l'azione di rilascio della molla, esso non può più uscire anche se il portamodulo 2 à ̈ sottoposto ad un movimento contrario a quello dell'inserimento {ad esempio se sottoposto ad una vibrazione o quando il portamodulo 2, o anello di serraggio deve essere tolto, ecc.) dato che vi à ̈ un gradino che ne impedisce la fuoriuscita.
Nel caso della seconda forma di realizzazione, ossia la forma realizzativa in cui il portamodulo à ̈ provvisto dei mozzi 30, il fissaggio avviene in maniera analoga a quanto precedentemente descritto, con l'unica eccezione che può essere realizzato direttamente a mano dall'operatore, senza quindi l'ausilio dello strumento o utensile.
Si à ̈ in pratica constatato come il portamodulo e il dissipatore secondo il presente trovato assolvano pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto permettono di essere accoppiati senza l'impiego di viti e quindi di un cacciavite, oltre al fatto di permettere l'accoppiamento veloce e affidabile del materiale di interfaccia termica con il portamodulo, prima di accoppiare il complesso così ottenuto al dissipatore .
Il portamodulo cosi concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito delle allegate rivendicazioni; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .
In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Portamodulo ed elemento dissipatore (1), particolarmente per moduli LED e simili, comprendente un corpo del portamodulo (2) atto ad essere accoppiato al dissipatore (3) con interposizione di un materiale di interfaccia termica (4), detto portamodulo (2) essendo provvisto di fori (6) per l'accoppiamento a detto dissipatore (3), essendo previsti rivetti (5) per l'inserimento in detti fori (6) con l'interposizione di molle (7), caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (8) atti a consentire l'accoppiamento per interferenza di detto portamodulo (2) con detto dissipatore (3), detti mezzi (8) essendo atti a consentire l'impegno di detti rivetti (5) tramite la rotazione o traslazione di detto portamodulo (2) rispetto a detto dissipatore (3).
  2. 2 . Portamodulo e dissipatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (8) atti a consentire l'accoppiamento tra detto portamodulo (2) e detto dissipatore (3) comprendono fori (8) per consentire l'inserimento di detti rivetti (5) e il loro bloccaggio successivamente a rotazione o traslazione del portamodulo (2) rispetto a detto dissipatore (3).
  3. 3 . Portamodulo e dissipatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti fori (8) sono realizzati sulla superficie di detto dissipatore (3) e sono costituiti da una porzione di diametro maggiore (9) che si raccorda ad una porzione di diametro minore (10) per il passaggio rispettivamente della testa di detto rivetto (5) e del gambo di detto rivetto (5) una volta che detto portamodulo (2) Ã ̈ bloccato a detto dissipatore (3).
  4. 4. Portamodulo e dissipatore secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti fori (8) definiti sulla superficie di detto dissipatore (3) presentano due spessori differenziati tra la porzione di diametro maggiore (9) e quella di diametro inferiore (10).
  5. 5. Portamodulo e dissipatore secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto materiale di interfaccia termica à ̈ costituito da un elemento discoidale (4) presentante fori (8) analoghi ai fori (8) presenti sulla superficie superiore di detto dissipatore (3), per l'accoppiamento di detto elemento discoidale (4) a detto portamodulo (2) e il successivo accoppiamento di detto portamodulo (2) ed elemento discoidale (4) a detto dissipatore (3).
  6. 6. Portamodulo e dissipatore secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto portamodulo (2) à ̈ provvisto, in corrispondenza della sua superficie inferiore, atta ad essere rivolta verso detto elemento discoidale (4) e detto dissipatore (3), di mozzi (30) atti a consentire il bloccaggio delle teste dei rivetti (5) una volta che detti rivetti sono inseriti in detti fori (6) presenti sul portamodulo .
  7. 7. Portamodulo e dissipatore secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti fori (8) definiti sulla superficie superiore del dissipatore (3) comprendono, in corrispondenza della porzione di diametro maggiore (9), almeno un piano inclinato (16, 17; 34) per facilitare l'inserimento della testa del rivetto (5).
  8. 8. Portamodulo e dissipatore secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dissipatore (3) à ̈ di forma circolare o rettangolare o quadrata.
  9. 9 . Portamodulo e dissipatore secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere uno strumento atto a consentire l'accoppiamento di detto portamodulo a detto dissipatore, detto strumento essendo realizzato da un elemento discoidale (20) dalla cui superficie inferiore sporgono spine (22) atte ad essere inserite nei fori (6) di detto portamodulo (2).
  10. 10. Portamodulo e dissipatore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la testa del rivetto (5) inserito in detti fori (6) del portamodulo à ̈ atta a posizionarsi al di sotto del piano di detti mozzi (30) del portamodulo (2).
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