帶有散熱裝置的半導體燈的制作方法
【專利摘要】一種帶有散熱裝置(2,3)的半導體燈(1)，該散熱裝置具有借助壓裝配合相互連接且共同界定用于驅動器(5)的容納空間(10,12)的第一部分(2)和第二部分(3)，其中所述第一部分(2)具有用于裝入所述第二部分(3)中的由能被向內壓的裝入部段(8)構成。本發明尤其對改型燈、尤其是白熾燈改型燈或鹵素燈改型燈有用。
【專利說明】帶有散熱裝置的半導體燈
[0001]本發明涉及帶有散熱裝置的半導體燈，該散熱裝置具有借助壓裝配合相互連接且共同界定用于驅動器的空腔的第一部分和第二部分。本發明尤其可被用于改型燈，尤其是白熾燈改型燈或鹵素燈改型燈。
[0002]已經知道了作為常見白熾燈的替代品的改型燈，它們具有包括驅動器空腔的金屬主體，其中，在該主體的后端上有燈座并且多個發光二極管被安裝在該主體的前端上。為了使發光二極管散熱，給該主體覆上由鋁構成的壓鑄散熱體，其隨后覆蓋該主體的側面。該驅動器空腔襯有塑料罩以保證主體和散熱體的電接觸安全性。此時不利的是，散熱體大面積接合至該主體只能在加工零部件具有高精度的情況下有效實現。采用導熱膏來補償容許誤差造成的散熱差并且燈還可能看上去不太高檔。另外，這種白熾燈改型燈制造成本高。
[0003]本發明的任務是至少部分克服現有技術的缺點并且尤其提供一種可高效冷卻的半導體燈，其可以在采用廉價材料情況下簡單構成。
[0004]該任務將通過根據獨立權利要求的特征來完成。尤其可以由從屬權利要求中得到優選實施方式。
[0005]該任務通過一種具有散熱裝置的半導體燈來完成，該散熱裝置具有第一部分和第二部分，其中這兩個部分借助壓裝配合相互聯接并且共同界定或構成用于驅動器的容納空間，并且所述第一部分具有用于裝入所述第二部分中的裝入部段，該裝入部段由彈簧件構成。
[0006]該半導體燈有以下優點，S卩，可以很簡單地實現壓裝配合而不必遵守用于裝入部段的嚴格的容許誤差。因此，可以放棄用于保證這兩個部分之間的有效連接的膠或導熱膏。這種聯接允許在兩個部分之間的良好導熱。所述第二部分已經可以在其制造時針對有效向環境散熱來形成。所述第一部分可以利用簡單手段由廉價原材料制造，如由鐵片或鋁片制造。
[0007]所述裝入例如也可以被稱為導入、插入或移入。此時，裝入運動可以通過這兩個部分中的其中一個部分運動到相應的保持固定不動的另一個部分上或者通過這兩個部分相對運動來獲得。
[0008]所述第一部分和第二部分也可稱為“蓋”或“杯體”。在無普遍性限制的情況下，以下假定所述第二部分尤其在其后側末端具有用于連接至匹配燈頭的燈座，例如愛迪生燈座或雙銷燈座。所述第二部分在其前端上尤其具有朝向位于第二部分內的空腔的開口。所述第一部分或蓋于是可以被壓裝配合裝入該開口中并封閉所述空腔。所述第一部分尤其可以向前突出，從而總體借助所述第二部分的空腔和所述第一部分的隆起形成用于驅動器安裝的容納空間。例如驅動器(如驅動器電路)可以首先至少部分裝入該空腔中，接著第一部分被套裝。
[0009]所述第一部分尤其作為用于至少一個半導體光源的承載體。所述至少一個半導體光源優選包括至少一個發光二極管。在有許多發光二極管的情況下，它們能以相同的顏色或不同的顏色發光。顏色可以是單色的(例如紅、綠、藍等)或者雜色(例如白)。由所述至少一個發光二極管發出的光也可以是紅外光(IR發光二極管)或紫外光(UV發光二極管)。多個發光二極管可以產生混光如白光。所述至少一個發光二極管可以包含至少一種變換波長的熒光物質(變換發光二極管)。該熒光物質可以替代地或補充地從發光二極管中取出地設置(遠程熒光粉)。所述至少一個發光二極管能以至少一個單獨殼裝的發光二極管或以至少一個發光二極管芯片形式存在。多個發光二極管芯片能安裝在同一個基底(次基臺)上。所述至少一個發光二極管能配備有至少一個自身的和/或共同的光線引導用光學元件，例如至少一個菲涅爾透鏡、準直鏡等等。作為例如基于InGaN或AlInGaP的無機發光二極管的替代或補充，一般也可以采用有機發光二極管(OLED，例如聚合物OLED)。或者，所述至少一個半導體光源例如可以具有至少一個發光二極管激光器。
[0010]所述第一部分優選由金屬如鋁制造，這允許有效將熱從所述至少一個半導體光源散發至第一部分。所述第一部分尤其可以是是金屬片件，其例如通過加工成形來形成。但它也可以是鑄造件或壓制件。驅動器的電接線尤其可以被引導穿過所述第一部分。
[0011]由于該裝入部段由彈簧件構成，因此不用遵守嚴格的制造容許誤差也可獲得穩定而準確的裝入。該彈簧件通過彈性彎曲來適應裝入彈簧的第二部分的形狀。該彈簧件還造成自定中。所述彈簧件尤其可以被向內壓，以使第一部分簡單地通過裝入該口中而被置入壓裝配合。
[0012]有如下一個可以很簡單制造的實施方式，該裝入部段以多次單側開槽的環形裝入部段形式構成。因此，提供與第二部分的很大的接觸面積。如果沒有槽縫，將不會出現裝入部段顯著向內彈性彎曲，這決定了嚴格許多的加工容許誤差。
[0013]環形裝入部段的外徑尤其可以略大于第二部分的圓形開口的內徑，從而該彈簧件在裝入該開口時自動彎曲。此時，在開口高度處的所述第二部分的外徑可以尤其大于該環形裝入部段的外徑。有這樣一個改進方案，即，這些縫從該裝入部段的后側邊緣開始，該裝入部段首先以該后側邊緣被朝前裝入所述第二部分。這些縫可以平行于環形裝入部段的對稱軸線取向。這些縫例如可以平行于兩個部分的裝入方向取向。相鄰的縫可以相互等距間隔。這些縫可以從后側邊緣起一直延伸到該環形裝入部段的前端。這允許彈簧件大幅度彎曲。但是，這些縫也可以是較短的，例如僅延伸于該環形裝入部段的一般高度范圍。這允許在相同裝入深度情況下相比于較長的縫有較大的彈性回復力。
[0014]存在如下的另一個實施方式，該裝入部段從其后側邊緣起在其外側面被斜切。這簡化了裝入部段裝入所述第二部分。
[0015]還有如下的另一個實施方式，所述第一部分具有前側閉合的空心柱體基本形狀，其裝入部段由側壁形成。這種形狀可以很簡單且廉價地制造。縫可以平行于所述第一部分的縱軸線取向，它們的起點尤其在后側自由邊緣處。前側端面或頂蓋面可以被用作用于所述至少一個半導體光源的承載面。
[0016]還有如下的實施方式，所述第二部分在其供第一部分裝入的開口具有至少一個朝向內側的斜面，所述第一部分的彈簧件在其裝入時可以套置在該斜面上。它也使得將裝入部段導入第二部分變得簡單。尤其是，所述第一部分的裝入部段的外側斜切的邊緣和所述第二部分的內側斜切的開口可以在裝入中相聚，這尤其簡化了裝入。
[0017]另外有如下的實施方式，S卩，所述第二部分具有部分被電絕緣的塑料罩覆蓋的杯形金屬體，該金屬體在其前側區域尤其只在內側敞露以便與所述第一部分的裝入部段接合。即，金屬體也具有前側開口。敞露部分可以至少部分用作與所裝入的第一部分的接觸區。此實施方式的優點是，它是接觸穩定的并避免許多空氣間隙和爬電距離。因此，可以放棄在容納前內的單獨的電絕緣裝入體。另外，可以在外側將在裝入時一般可接觸的所有面都電絕緣。金屬體在其前側區域敞露造成與彈簧件的硬碰硬直接接觸，進而造成將熱很有效地從所述至少一個半導體光源傳遞至所述第一部分，進一步傳遞給該金屬體且隨后經塑料罩散至環境。因此通過簡單方式獲得很有效的冷卻。該金屬體例如可以只在該區域且或許在后側區域中敞露以便與燈座件(如用于愛迪生燈座的帽)連接。
[0018]根據此實施方式，第二部分例如可通過用塑料包覆注塑該金屬體來獲得。
[0019]存在如下的改進方案，該金屬體在其前側區域被向外彎曲。由此尤其可以簡單形成朝向內側的斜面，例如不用去除材料。換言之，該杯形金屬體的前側區域可以具有尤其是環繞的凸緣。
[0020]還有如下的實施方式，S卩，杯形金屬體的彎曲邊緣在其最前方部段處被塑料罩容納并且該塑料罩對此在內側作為導入斜面來構成。這還進一步改善了所述第一部分的裝入部段或彈簧件的可裝入性。因為當該裝入部段的后側邊緣碰到塑料罩的導入斜面時它隨著繼續裝入或繼續導入第二部分中而已通過塑料罩被向內彎曲。
[0021]也還有如下的實施方式，該塑料罩的導入斜面過渡至該金屬體的朝向內側的斜面。因此，所述第一部分的彈簧件在從塑料罩導入斜面起更進一步裝入時到達該金屬體的朝向內側的斜面，由此其還被進一步彎曲。這兩個在裝入方向上指向內側的斜面的先后使用使得導入過程或裝入過程可以極其不易受這兩個部分相互側向錯開的影響。
[0022]還有如下的實施方式，所述第二部分在內側具有至少一個用于第一部分的裝入部段的止擋。因此，可以通過簡單方式確定第一部分在第二部分中的準確裝入深度。該止擋例如可以借助該塑料罩來形成。有如下的改進方案，即，該塑料罩具有至少一個突入空腔中的凸起(如凸肋)作為止擋。針對防傾轉的止動，最好采用在周向上散布的三個凸起，但在這里原則上也可以只采用一個、兩個或多于三個的凸起。
[0023]本發明的上述性能、特征和優點以及其實現方式將結合以下對與附圖相關所詳述的實施例的示意性說明來清楚明確地理解。在此，相同的或作用相同的零部件可帶有相同的附圖標記以便概覽。
[0024]圖1以剖視斜視圖示出組裝起來的本發明半導體燈的多個部分；
[0025]圖2以側視分解剖視圖示出由本發明的半導體燈的第一部分和第二部分構成的局部；
[0026]圖3局部示出插合的第一部分和第二部分，但沒有考慮接觸區的變形；
[0027]圖4局部示出插合的第一部分和第二部分，在此考慮了接觸區處的變形。
[0028]圖1作為剖視斜視圖示出呈發光二極管白熾燈改型燈I形式的組裝起來的半導體燈的多個部分，即呈蓋2狀的第一部分、呈杯體3狀的第二部分、呈發光二極管次基臺4形式的半導體光源模塊和呈驅動器電路板5形式的驅動器。燈I具有從后向前延伸的縱軸線L。
[0029]蓋2具有空心柱體的基本形狀，其后側敞露且在前側通過端壁6被封閉。呈環形側壁7形式的周面與該端壁6側接。側壁7以其后半部作為裝入杯體3中的裝入部段8。
[0030]為此，杯體3具有長條形的前后都敞露的形狀，其在縱軸線L的方向上或向前至少在局部擴寬。例如一個燈座件(未示出，如愛迪生燈座)可以被套裝到后側開口9上并與驅動器電路板5電連接以便其通電。驅動器電路板5部分安裝在杯體3的空腔10內，在此，驅動器電路板通過杯體3的前側開口 11伸出。驅動器電路板5具有一個或多個電氣元件和/或電子元件(未示出)，其將通過燈座件饋入的電信號(如交流電壓信號)轉換為適用于驅動發光二極管次基臺4的電信號。
[0031]蓋2如此與杯體3聯接，S卩，蓋2以其內部隆起12與杯體3的空腔10—起形成用于驅動器電路板5的容納空間10、12。因此，蓋2和杯體3界定或構成10、12的容納空間。
[0032]蓋2的端壁6被穿孔，以允許電線(未示出)從驅動器電路板5穿至在前側貼靠端壁6的發光二極管次基臺4。即，蓋2作為用于發光二極管次基臺4的承載體。電線將由驅動器電路板5產生的電驅動信號傳送至發光二極管次基臺4。發光二極管次基臺4具有板狀的陶瓷基底13，其在前側裝配有多個發光二極管芯片14。發光二極管芯片14例如可以發出白光。
[0033]蓋2借助壓裝配合與杯體3聯接。為此，蓋2以其作為裝入部段8的側壁7的部分被裝入杯體3的前側開口 11中，直到它抵靠在該杯體3的突入空腔10的多個止擋區15。止擋區15關于縱軸線L結束在相同高度上。當存在壓裝配合時，裝入部段8接觸此外被塑料罩17套住的金屬體18的向內或者說朝向空腔10敞露的接觸區16。金屬體18也呈杯狀構成，其具有后側開口和前側開口并至少基本上與沿縱軸線L的杯體3的對應部分是基本形狀相似的。
[0034]塑料罩17在內側形成肋狀止擋區15且在正面具有用于燈泡的環槽形容座24(未示出)。
[0035]如圖2所示，蓋2的側壁7具有多個平行于縱軸線L延伸的縫20，所述縫的起點在側壁7的后側邊緣19處。在此，縫20延伸經過側壁8高度(沿縱軸線L)的絕大部分。通過所述縫20，側壁7的由此中斷的區域成為彈簧件21。彈簧件21可以被向內或向外彈性壓迫。即，蓋2的裝入部段8由多個呈環形沿縱軸線L的周向布置的彈簧件21構成。因為蓋2的裝入部段8的外徑略微大于杯體3的接觸區6的內徑，故這些彈簧件21在蓋2裝入時被向內壓迫。蓋2因此通過其彈力被保持在杯體3內。
[0036]一對對置的縫20a分別具有一個縮窄部段20b，以便能使縮窄部段與驅動器電路板5摩擦配合接合。蓋2因此也用作驅動器電路板5的支座和或許導向機構。
[0037]圖3局部示出蓋2和杯體3在裝上蓋2時的圖像重合，在這里，彈簧件21被卸除載荷或者說沒有因壓裝配合而被向內壓迫。在此情況下，得到了側向深度I的重合。在如圖4所示的實際情況下，彈簧件21以深度I被向內彎曲，由此產生造成壓裝配合的彈性回復力。
[0038]如所有圖所示，金屬體18在其前邊緣22被倒圓地呈凸緣狀向外彎曲。由此產生一個針對蓋2朝向內側的斜面23，該斜面使蓋2的裝入變得容易。為了相同目的，杯形金屬體的彎曲邊緣22在其最前側部段25處被塑料罩17容納。塑料罩17在此區域內在內側被倒圓并由此也作為導入斜面26形成。導入斜面26過渡到斜面23。另外，為了實現簡單而不易出錯的導入，裝入部段8或者彈簧件21從其后側邊緣19起在其外側面具有沿縱向L擴寬的另一個斜面27。
[0039]雖然已經通過所示的實施例詳細示出和描述了本發明的細節，但本發明不局限于此，本領域技術人員可以在不脫離本發明保護范圍的情況下由此推導出其它的變型。
[0040]—般，“一個”、“一”等可表示單數或復數，尤其按照“至少一個”或“一個或多個”等的意思，除非這例如通過用語“恰好一個”等被明確排除在外。
[0041]數字說明也可以恰好包含所指明的數字，也可包含通常的公差范圍數字，除非被明確排除在外。
[0042]附圖標記
[0043]I發光二極管白熾燈改型燈
[0044]2蓋
[0045]3杯體
[0046]4發光二極管次基臺
[0047]5驅動器電路板
[0048]6端壁
[0049]7側壁
[0050]8側壁裝入部段[0051 ]9杯體的后側開口
[0052]10杯體的空腔
[0053]11杯體的前側開口
[0054]12蓋的內隆起
[0055]13陶瓷基底
[0056]14發光二極管芯片
[0057]15止擋區
[0058]16金屬體的接觸區
[0059]17塑料罩
[0060]18金屬體
[0061 ]19裝入部段的后側邊緣
[0062]20縫
[0063]20a具有縮窄部段的縫
[0064]20b縫的縮窄部段
[0065]21彈簧件
[0066]22金屬體的前邊緣
[0067]23斜面
[0068]24環槽形容座
[0069]25金屬體邊緣的最前部段
[0070]26導入斜面[0071 ]27斜面
[0072]I深度
[0073]L縱軸線
【主權項】
1.一種帶有散熱裝置(2，3)的半導體燈(I)，該散熱裝置具有第一部分(2)和第二部分(3)，所述第一部分(2)和所述第二部分借助壓裝配合相互連接且共同界定用于驅動器(5)的容納空間(10，12)，其中所述第一部分(2)具有用于裝入所述第二部分(3)中的裝入部段(8)，該裝入部段由能被向內壓的彈簧件(21)構成。2.根據權利要求1所述的半導體燈(I)，其中，所述裝入部段(8)以多次單側開槽的環形的裝入部段(8)形式構成。3.根據前述權利要求中任一項所述的半導體燈(I)，其中，所述裝入部段(8)從其后側邊緣(19)起在其外側面被斜切。4.根據前述權利要求中任一項所述的半導體燈(I)，其中，所述第一部分(2)具有前側閉合的空心柱形基本形狀，所述第一部分的裝入部段(8)由側壁(7)構成。5.根據前述權利要求中任一項所述的半導體燈(I)，其中，所述第二部分(3)在其用于供所述第一部分(2)裝入的開口(11)處具有至少一個朝向內側的斜面(23)，該斜面能在所述第一部分裝入時套置在所述第一部分(2)的所述彈簧件(21)上。6.根據權利要求5所述的半導體燈(I)，其中，所述第二部分(3)具有部分被塑料罩(17)覆蓋的杯形金屬體(18)，該金屬體在其前側區域(16)敞露以接合所述第一部分(2)的所述裝入部段(8)并在前側區域在邊緣側被向外彎曲以形成朝向內側的斜面(23)。7.根據權利要求6所述的半導體燈(I)，其中，所述杯形金屬體(18)的被彎曲的邊緣(22)在其最前方部段(25)處被所述塑料罩(17)容納，并且所述塑料罩(17)對此在內側以導入斜面(26)形式構成。8.根據權利要求6和7所述的半導體燈(I)，其中，所述塑料罩(17)的所述導入斜面(26)過渡至所述金屬體(18)的朝向內側的斜面(23)。9.根據前述權利要求中任一項所述的半導體燈(I)，其中，所述第二部分(3)在內側具有至少一個用于所述第一部分(I)的所述裝入部段(8)的止擋(15)。10.根據前述權利要求中任一項所述的半導體燈(I)，其中，所述半導體燈(I)是改型燈，所述第二部分(3)在后側具有燈座，所述第一部分(2)作為用于至少一個半導體光源(14)的承載體。
【文檔編號】F21Y115/10GK106030189SQ201580009488
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月4日
【發明人】C·米爾鮑爾, K·埃克特
【申請人】歐司朗有限公司