專利名稱：燈座和燈頭系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種燈座和燈頭，所述燈座用于保持設有LED的光源，所述燈座包含冷卻體和燈座殼體，該燈座殼體具有用于電連接光源的燈座觸頭，所述燈頭帶有連接到導熱元件上的LED、能夠被插入燈座殼體中并且具有燈頭觸頭，所述燈頭觸頭能夠通過接觸力與燈座觸頭電接通以便向LED供電，燈座側的冷卻體，可選地通過促進熱傳遞的裝置或者說介質例如導熱膜或導熱膠，與燈頭側的導熱元件以有利于熱傳遞的貼靠壓力相連接， 該貼靠壓力通過由一個適合的裝置產生的壓緊力來確保，以便吸收在LED運行時產生的熱量。
背景技術：
在現有技術中公開了這種燈座，其大多依據緊湊型熒光燈座和燈頭的結構方式， 其中，燈頭被插入燈座中并且通過旋轉運動以卡口連接的形式固定。不同于熒光燈管，人們稱這種結構方式為所謂的“單側”插座系統。此外，通過旋轉運動燈座觸頭和燈頭觸頭彼此連接，且燈具被電接通。所述鎖止原理也被稱為扭鎖系統。然而，另一種在現有技術也公開了尤其是用于設有LED的光源的燈座，其中，燈頭被平行于冷卻體表面地推入，該過程在此也包括電接通。在現有技術中，燈座和燈頭的任務迄今為機械保持燈具且將其電接通。然而，基于LED的照明裝置的使用壽命關鍵取決于在LED運行時產生的熱量的最佳散發。LED對溫度特別敏感。因此，這類燈頭具有導熱元件，其與燈座側的冷卻體相接觸。 人們已經認識到導熱元件和冷卻體之間一定的貼靠壓力可有利地影響熱傳遞。因此，用于設有至少一個LED的光源的燈座和燈頭的特點在于除機械保持和電接通之外還必須確保盡可能最佳的散熱。所以，用于LED照明裝置的燈座和燈頭在結構和設計要求方面明顯不同于用于緊湊型熒光燈的燈座和燈頭。在現有技術中的燈座和燈頭系統中然而業已表明，在燈頭側的導熱元件和燈座側的冷卻體之間的貼靠壓力并不是用于熱傳遞質量的唯一標準。盡管相應存在貼靠壓力，但在不同的燈座中仍出現LED的提前老化現象。實施的實驗表明貼靠壓力在導熱元件和冷卻體的相互的貼靠面上的盡可能均勻的分布對于熱傳遞質量是至關重要的。
發明內容
本發明的任務是提供一種燈座和燈頭，其確保貼靠壓力在導熱元件和冷卻體的相互的貼靠面上的均勻分布。根據本發明的任務通過具有權利要求1的特征的、特別是具有權利要求1的特征部分的特征的燈座和燈頭以下述方式得以解決燈座觸頭和燈頭觸頭之間的電接通通過觸頭造型和/或觸頭支承以沒有就所述壓緊力而言的反作用力的方式實現。本發明利用這樣的認識即使是很小的、逆著確保貼靠壓力的壓緊力定向的力分量也可顯著改變壓力分布。由此出發，本發明通過燈座觸頭和燈頭觸頭的巧妙的造型或它們在燈座殼體中或在燈頭上的支承來避免這樣的電接通，在這種電接通時接觸力逆著壓緊力定向。首先，特別優選一種實施方式，其特征在于，燈座觸頭和燈頭觸頭之間的接觸力具有橫向于壓緊力的作用方向定向的力分量。作為替換方案也可設想燈座觸頭和燈頭觸頭之間的接觸力具有在壓緊力的作用方向上定向的力分量，該力分量不影響貼靠壓力的均勻分布。上述兩種實施方式確保接觸力的作用方向不對壓緊力產生不利影響并且不對貼靠壓力的均勻分布產生不利影響。甚至還可設想燈座觸頭和燈頭觸頭之間的電接通以增大壓緊力的方式實現。一種具體的實施方式規定燈頭觸頭構造為從燈頭朝向冷卻體方向突出的觸頭、 尤其是觸針，其中，在燈座觸頭和燈頭觸頭之間的接觸力橫向于壓緊力的作用方向定向。作為補充，可規定燈座觸頭構造為接觸夾，其在兩個接觸腿之間保持燈頭觸頭、 尤其是觸針。尤其有利的是，在其之間容納燈頭觸頭的接觸夾確保可靠的電接通。作為替換方案可設想燈頭觸頭構造為側向突出于燈頭圓周的、尤其是橫向于壓緊力的作用方向定向的觸頭、如扁平刀片觸頭，且在燈座觸頭和燈頭觸頭之間的接觸力與壓緊力的作用方向相同。在扁平刀片觸頭均勻分布在燈頭圓周上的前提下，該實施方式不對導熱元件和冷卻體相互的貼靠面的均勻的貼靠壓力造成不利影響。但也可想到提供一種接觸安排，其中產生逆著壓緊力的作用方向定向的接觸力， 但該就作用方向不利于壓緊力的接觸力不影響在導熱元件和冷卻體之間的貼靠壓力。這種實施方式的特點在于燈座觸頭構造為接觸夾，在其之間容納燈頭觸頭、尤其是扁平刀片觸頭，且在其之間容納燈頭觸頭的接觸腿的接觸力彼此相反定向并且平行于壓緊力的作用方向定向，燈座觸頭平行于壓緊力的作用方向浮動地支承在燈座殼體中和/或燈頭觸頭平行于壓緊力的作用方向浮動地支承在燈頭中。最后，可設想一種實施方式，其特征在于構造燈座側或燈頭側的接觸區，燈頭觸頭或燈座觸頭貼靠在所述接觸區上，其中，接觸力橫向于壓緊力的作用方向定向。
下述本發明的幾個實施例的說明中給出本發明的其它優點。附圖如下圖1為根據本發明的燈座和根據本發明的燈頭的分解圖；圖2為根據圖1的具有在燈座觸頭的平面中被垂直切開的燈頭殼體的視圖；圖3為圖2中III處的局部細節圖；圖4為根據圖2的不具有燈座殼體的視圖；圖5為圖4中V處的局部細節圖；圖6為根據圖2的側視圖；圖7為圖6中VII處的局部細節圖；圖8為本發明的具有在燈座觸頭的平面中被垂直切開的燈座殼體的第二種實施方式的透視圖；圖9為圖8中IX處的局部細節圖；圖10為根據圖8的不具有燈座殼體的視圖11為圖10中XI處的局部細節圖；圖12為本發明的具有沿通過燈座觸頭的剖視平面的垂直切開的燈座殼體的另一種實施方式的透視圖；圖13為圖12的XIII處的局部細節圖；圖14為根據圖12的不具有燈座殼體的視圖；圖15為圖14中XV處的局部細節圖；圖16為本發明的具有沿通過燈座觸頭的剖視平面被垂直切開的燈座殼體的另一種實施方式的透視圖；圖17為圖16中XVII處的局部細節圖；圖18為根據圖16的不具有燈座殼體的視圖；圖19為圖18中IXX處的局部細節圖；圖20至23為本發明的其它實施方式的示意圖，其中示出力作用方向下。
具體實施例方式在圖1至19中，相同的或技術效果相同的部件使用同一附圖標記。燈座和燈頭構成的系統在附圖中總體上以附圖標記10來表示。所示燈座11首先具有冷卻體12，在冷卻體上設置燈座殼體13，其帶有燈座觸頭 14。冷卻體也可是例如照明殼體的集成元件。冷卻體12的朝向燈座殼體13的表面構造成平面的，冷卻體12在其背朝燈座殼體 13的底側上形成多個散熱片15，以擴大表面和改善散熱。燈座殼體13具有燈頭容納部16，其在當前的實施例中構造成中央圓形凹口。燈頭 17首先帶有遠離冷卻體定向的光具18，在光具內部在燈頭17和光具18的過渡區域中設置一個或多個LED。燈頭17在該實施例中構造得與燈頭容納部16輪廓相同且因此是圓柱形的。在將燈頭17插入燈座殼體13中時，徑向突出于燈頭17的固定凸塊19穿過鎖止槽20 中并以卡口連接式的鎖止方式從后面卡在燈座殼體13的相應適合地構造的壁區段上。在根據圖1至7的第一種實施例中，燈頭17具有徑向突出的觸針22形式的燈頭觸頭21。在將燈頭17插入燈座殼體13中時，觸針穿過插入槽23并由此到達燈座殼體13內部。當將燈頭17沿鎖止方向V旋轉并且在到達就卡口連接式鎖止而言的端部止擋時，觸針22與燈座觸頭14嵌接。在由燈座11和燈頭17構成的系統10中，燈座11被視為下部且燈頭17被視為上部。從圖1至7中可見燈座觸頭14構造為接觸夾M，其具有兩個相對置的且相對預緊的接觸腿25。圖2中再次整體上示出由燈座11和燈頭17構成的系統10，其中，可通過在沿燈座觸頭14形成的平面中被垂直切開的燈頭殼體13看到觸頭接通。燈頭17具有在此未進一步示出的導熱元件，其一方面與LED接觸并且_在設置在燈座11中時-另外一方面與冷卻體12接觸。通過這種方式在LED運行時產生的熱量被導離照明裝置并通過冷卻體12散發到周圍環境中。為此要求冷卻體12和燈頭側的導熱元件之間的接觸面以規定的最小貼靠壓力彼此貼靠。該最小貼靠壓力借助由未示出的裝置產生的壓力來確保。該裝置通常是指彈簧元件，其將燈座11和燈頭17彼此壓緊。該貼靠壓力確保燈頭側的導熱元件和冷卻體12的全表面的均勻貼靠和由此確保最佳的熱傳遞，必要時在它們之間設置附加的促進熱傳遞的裝置或者說介質、如導熱膜或導熱膠。為了避免由于燈頭觸頭和燈座觸頭的電接通對該貼靠壓力或者說貼靠壓力的均勻分布產生不利的影響，本發明提出下述實施例、尤其是具有所述的觸頭造型及布置的解決方案。圖1和7中示出的且構造為接觸夾M的燈座觸頭14以其接觸腿25與觸針22的徑向外表面進行電接通。在此，在將系統10的縱向中軸線M作為參考的情況下，接觸腿25 的壓緊力在軸向上既順著又逆著壓緊力的作用方向起作用。這尤其在圖3至5中清晰可見。 在這種電接通中原則上存在這樣的危險，即，下方的接觸腿25的反作用于壓緊力的力分量不利地影響貼靠壓力，也就是說使之減弱。為了避免這點，燈座觸頭14在其接觸腔沈中可軸向(也就是說平行于中軸線M)移動地支承。因此，在根據圖1至7的第一種實施例中， 燈座觸頭14在軸向上(即平行于壓緊力的作用方向)不能支承在燈座殼體13上。尤其是由下方的接觸腿25引起的、逆著壓緊力的作用方向定向的反作用力不能被施加。該逆著燈座11和燈頭17之間的壓緊力定向的力分量因此僅用于使燈座觸頭14和觸針22可靠地電接通，卻不對冷卻體12和燈頭側的導熱元件之間的貼靠壓力產生不利影響。這樣確定燈座觸頭14在其接觸腔沈中的間隙尺寸，使得所有可能出現在燈座11和燈頭17上的軸向尺寸公差可在沒有力的情況下被克服/補償。圖8至11中示出本發明的第二種有利的實施方式。燈座觸頭14在此構造為大致 V形的觸頭并且在豎直方向上、即在豎直的中軸線M的方向上無間隙地插入由燈座殼體13 構成的接觸腔26中。燈頭17形成徑向向外的接觸區27，其在燈頭17插入到燈座11中之后沿鎖止方向V運動并且與V形燈座觸頭14貼靠。V形燈座觸頭的彈簧腿觀位于接觸區 27上以便進行電接通。由彈簧腿觀施加的接觸力基本上在燈頭17的徑向方向上或者說橫向于豎直的中軸線M或者說橫向于壓緊力的作用方向定向。因此，不存在對燈頭側的導熱元件和冷卻體12之間的貼靠壓力的不利影響。圖12至15示出本發明的第三種實施方式。在此涉及一種構造有徑向突出的扁平刀片觸頭四的燈頭17，該扁平刀片觸頭又被具有彼此作用的接觸腿25的接觸夾M形式的燈座觸頭14所包圍。就這點而言，根據圖1至7的說明也適用與此，尤其是燈座觸頭14在此也平行于豎直的中軸線M或者說平行于壓緊力的作用方向浮動地支承在接觸腔沈中。圖16至19示出本發明的另一種實施例。所述附圖示出具有扁平刀片觸頭的燈頭 17，扁平刀片觸頭首先以一個局部區段從燈頭徑向伸出，但隨后過渡到一個朝冷卻體12方向折彎90°的且因此平行于豎直的中軸線或者說朝壓緊力的作用方向定向的端部區段。再次構造為接觸夾M的燈座觸頭14在兩側包圍扁平刀片觸頭四的折彎的端部區段。基于扁平刀片觸頭四的端部區域的這種設置，在接觸腿25和扁平刀片觸頭四的位于接觸腿之間的折彎的端部區段之間的接觸力橫向于豎直的中軸線M定向且因此橫向于燈頭側的導熱元件和冷卻體12之間的壓緊力的作用方向定向。因此，所述接觸力對冷卻體12和燈頭側的導熱元件之間的貼靠壓力或貼靠壓力的均勻分布根本沒有影響。接下來借助圖20至23進一步解釋本發明。在根據圖20至23的實施方式中，為相同的或者說技術效果一樣的部件使用同一附圖標記。箭頭方向表示相應的力的作用方向。
示出一種總體上以附圖標記40來表示的燈座和燈頭系統。燈座42具有冷卻體 43、未示出的燈座殼體以及燈座觸頭44。總體上以附圖標記41來表示的燈頭具有燈頭殼體45，在其朝向冷卻體43的底側 46上設置導熱元件47。導熱元件47以一定的貼靠壓力Fa貼靠在冷卻體43上，必要時在它們之間設置導熱膠或導熱膜。貼靠壓力通過未示出的裝置來產生，該裝置例如可包含彈簧元件，其將燈頭41與冷卻體43夾緊。在根據圖20至23的實施方式中，力作用方向相應于箭頭方向。因此，該力作用到燈頭41上并且將其壓向冷卻體43且在該具體的實施例中垂直于朝向燈頭41的冷卻體上側48定向。也可考慮其它的實施方式。尤其是力作用方向也可逆著圖20至23中的圖示來定向，這僅涉及下面所描述的發明原理的逆轉。冷卻體43 和導熱元件47之間的貼靠壓力均勻地分布在相互的貼靠面上。導熱元件47和冷卻體43之間的通過壓緊力Fa形成的均勻的貼靠壓力確保由 LED49在運行中產生的熱量的最佳傳導。LED為此與燈頭殼體45帶有的導熱元件47相接觸。本發明的重要原理如下通過巧妙的觸頭造型和/或在燈頭41或燈座42中相應適合的觸頭支承以沒有就所述壓緊力Fa而言的反作用力的方式在燈座觸頭44和燈頭觸頭 50之間形成電接通。也就是說，在燈頭帶有的燈頭觸頭50與燈座觸頭44之間的、確保向 LED可靠供電的接觸力 不形成逆著壓緊力Fa作用的力分量。圖20中示出燈座觸頭44和燈頭觸頭50的接觸安排，其中，燈頭觸頭構造為觸針 51并且燈座觸頭構造為接觸夾52。接觸夾52具有兩個彼此相向定向的接觸腿53，這兩個接觸腿在它們之間容納觸針51。燈頭觸頭50平行于壓緊力Fa的作用方向地朝冷卻體43定向，燈座觸頭44的接觸腿53設置在相同的定向上。接觸力 基本上橫向于壓緊力Fa起作用。圖21示出一種替換的實施方式。那兒的燈頭殼體45在外圓周上設有接觸區M 形式的燈頭觸頭50。朝燈頭殼體45方向預緊的彈簧腿55形式的燈座觸頭44通過橫向于壓緊力Fa定向的接觸力 貼靠在接觸區M上。這種實施方式也確保在沒有就所述壓緊力 Fa而言的反作用力的情況下實現電接通。圖22所示的本發明的實施方式具有另一種特別優選的燈座觸頭44和燈頭觸頭50 系統。燈頭觸頭50突出于燈頭殼體45的圓周面、即沿著徑向定向。在此具體為扁平刀片觸頭56。所述橫向于壓緊力Fa的作用方向定向的扁平刀片觸頭46在其上側、即在背離冷卻體43的一側上與燈座觸頭44接通。因此，接觸力！^的作用方向與壓緊力Fa的作用方向相同。由此在該實施方式中，在各個扁平刀片觸頭46沿著圓周均勻地隔開距離的前提下，接觸力 增大導熱元件47和冷卻體43之間的貼靠壓力。圖23示出本發明的最后一種實施方式。在此燈頭觸頭50還是構造為圓周上突出的或者說徑向定向的扁平刀片觸頭56。而燈座觸頭構造為接觸夾，其接觸腿53貼靠在扁平刀片觸頭56的相對置的側面上且尤其是在至少一側上與之電接通。在該實施例中，第一接觸腿53和圖22中的接觸腿一樣位于扁平刀片觸頭56的背離冷卻體43的上側上，第二接觸腿53貼靠在扁平刀片觸頭56的對置的、朝冷卻體43定向的底側上。這種接觸布置基于接觸腿53在扁平刀片觸頭56上的雙側貼靠在接觸安全性方面具有大的優勢。此外，圖20的實施方式也具有這樣的優勢。從圖23中可看出在扁平刀片觸頭56和下方的、相鄰于冷卻體43的接觸腿53之間的接觸力反作用于壓緊力Fa。因此，原則上該力分量能夠反作用于壓緊力Fa且以不利的方式減小冷卻體43和導熱元件47之間的對于熱傳遞來說很重要的貼靠壓力。為了避免這點，燈座觸頭44可平行于壓緊力Fa的作用方向運動地支承在未示出的燈座殼體中。因此， 該逆著壓緊力Fa的作用方向定向的力分量不能發揮其作用。總之，本發明示出不同的觸頭造型和燈座觸頭和燈頭觸頭44/50/14/21的接觸布置，其接觸力以沒有就所述壓緊力Fa而言的反作用力的方式起作用。這尤其是以下述方式來實現這樣相對設置觸頭，使得接觸力主要在橫向于壓緊力的方向或在壓緊力的作用方向上定向。相反，當接觸布置包括逆著壓緊力的作用方向定向的接觸力分量時，將觸頭與燈座42/11和/或燈頭41/17脫耦地支承。于是，該力分量不能發揮其對于壓緊力Fa的反作用。附圖標記列表10燈座和燈頭系統11 燈座12冷卻體13燈座殼體14燈座觸頭15散熱片16燈頭容納部17 燈頭18 光具19固定凸塊20 13的鎖止槽21燈頭觸頭22 觸針23 13的插入槽M接觸夾25 24的接觸腿26接觸腔27接觸區28彈簧腿29扁平刀片觸頭40燈座和燈頭的安排41 燈頭42 燈座43冷卻體44燈座觸頭45燈頭殼體
46 45 的底側47導熱元件48 上側49LED50燈頭觸頭51 觸針52接觸夾53接觸腿M 45的接觸區55 44的彈簧腿56扁平刀片觸頭Fa壓緊力I7k接觸力MlO的豎直的中軸線V鎖止方向
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權利要求
1.一種燈座和燈頭，所述燈座用于保持設有LED的光源，所述燈座包含冷卻體和燈座殼體，該燈座殼體具有用于電連接光源的燈座觸頭，所述燈頭帶有連接到導熱元件上的LED、能夠被插入燈座殼體中并且具有燈頭觸頭，所述燈頭觸頭能夠通過接觸力與燈座觸頭電接通以便向LED供電，其中，燈座側的冷卻體，可選地通過促進熱傳遞的裝置或者說介質例如導熱膜或導熱膠，與燈頭側的導熱元件以有利于熱傳遞的貼靠壓力相連接，該貼靠壓力通過由一個適合的裝置產生的壓緊力來確保，以便吸收在LED運行時產生的熱量，其特征在于，所述燈座觸頭和燈頭觸頭之間的電接通通過觸頭造型和/或觸頭支承以沒有就所述壓緊力而言的反作用力的方式實現。
2.根據權利要求1的燈座和燈頭，其特征在于，所述燈座觸頭和燈頭觸頭之間的電接通以增大壓緊力的方式實現。
3.根據權利要求1所述的燈座和燈頭，其特征在于，所述燈頭觸頭構造為從燈頭朝向冷卻體方向突出的觸頭、尤其是觸針，其中在燈座觸頭和燈頭觸頭之間的接觸力基本上橫向于壓緊力的作用方向定向。
4.根據權利要求3所述的燈座和燈頭，其特征在于，所述燈座觸頭構造為接觸夾，該接觸夾在兩個接觸腿之間保持燈頭觸頭、尤其是觸針。
5.根據權利要求1或2所述的燈座和燈頭，其特征在于，所述燈頭觸頭構造為側向突出于燈頭圓周的觸頭、如扁平刀片觸頭，該觸頭尤其是橫向于壓緊力的作用方向定向，并且在燈座觸頭和燈頭觸頭之間的接觸力基本上與壓緊力的作用方向相同。
6.根據權利要求5所述的燈座和燈頭，其特征在于，所述燈座觸頭構造為接觸夾，該接觸夾在其之間容納燈頭觸頭、尤其是扁平刀片觸頭，且在其之間容納燈頭觸頭的接觸腿的接觸力彼此相反定向并且作用方向平行于壓緊力定向，其中，燈座觸頭平行于壓緊力的作用方向浮動地支承在燈座殼體中，和/或燈頭觸頭平行于壓緊力的作用方向浮動地支承在燈頭中。
7.根據權利要求1或2所述的燈座和燈頭，其特征在于，設有燈座側或燈頭側的接觸區，燈頭觸頭或燈座觸頭貼靠在所述接觸區上，其中，接觸力橫向于壓緊力的作用方向定向。
8.根據權利要求1所述的燈座和燈頭，其特征在于，在所述燈座觸頭和燈頭觸頭之間的接觸力具有橫向于壓緊力的作用方向定向的力分量。
9.根據權利要求1和2所述的燈座和燈頭，其特征在于，在所述燈座觸頭和燈頭觸頭之間的接觸力具有在壓緊力的作用方向上定向的力分量，該力分量不影響貼靠壓力的均勻分布。
全文摘要
本發明涉及一種用于保持LED(19)的燈座(11)和一種燈頭(41)，所述燈座具有冷卻體(12)和燈座殼體(13)，燈座殼體具有用于電連接LED的燈座觸頭(14)，燈頭帶有連接到導熱元件上的LED(49)、可插入燈座殼體(13)中并且具有燈頭觸頭(21)，為了向LED(49)供電，燈頭觸頭可通過接觸力(FK)與燈座觸頭(14)電接通，燈座側的冷卻體，可選地通過促進熱傳遞的裝置或者說介質例如導熱膜或導熱膠，與LED側的導熱元件以有利于熱傳遞的貼靠壓力(FA)相連接，該貼靠壓力通過由一個適合的裝置產生的壓緊力(FA)來確保，以便吸收在LED運行時產生的熱量。本發明的特別之處在于，所述燈座觸頭和燈頭觸頭之間的電接通通過觸頭造型和/或觸頭支承以沒有就所述壓緊力而言的反作用力的方式實現。
文檔編號F21K99/00GK102472480SQ201080034398
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月9日 優先權日2009年8月5日
發明者K-W·福格特, M·皮珀 申請人:Bjb兩合公司