CN101563564B - 具有灯座和至少一个发光半导体元器件的灯 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种具有灯座(1)和至少一个发光半导体元器件(2)的灯。灯座具有至少两个外部电接头(11、12)和至少两个电连接件(13、14)。所述电连接件设置用于使所述发光半导体元器件电连接，并且所述电连接件分别与所述外部电接头中的一个电接头导电连接。发光半导体元器件安装在载体(3)上，并电连接到至少两个电连通元件(31、32)，所述电连通元件布置和/或固定在所述载体上。所述电连通元件中的每个电连通元件与所述电连接件中的一个电连接件直接邻接，并与该电连接件导电连接。

Description

具有灯座和至少一个发光半导体元器件的灯

技术领域

此专利申请要求德国实用新型专利申请202006018985.8的优先权，它的公开内容通过引用包括在本申请中。

本申请涉及一种具有灯座和至少一个发光半导体元器件的灯。

背景技术

基于发光半导体元器件的灯例如由文献EP 1 594 170A2和WO2004/100213A2已知。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种具有灯座和至少一个发光半导体元器件的灯，其可尤其简单且成本低廉地制成。

此目的通过权利要求1所述的灯得以实现。

在从属权利要求中说明了此灯的有利实施方式和改进方案。

在此提供了一种灯，其具有灯座和至少一个发光半导体元器件。

发光半导体元器件安装在所述载体上，并电连接到至少两个电连通元件上，这些电连通元件构成或固定在所述载体上。

灯座具有至少两个外部电接头，在工作时借助它们把工作电流供应给灯。此外，灯座还具有至少两个电连接件，其中每个电连接件与外部电接头中的一个电接头电连接，并且所述电连接件设置用于借助电连通元件使发光半导体元器件电连接。

所述电连通元件中的每个电连通元件都与灯座的所述电连接件中的一个电连接件直接邻接，并与该电连接件电连接。

在一种有利的实施例中，所述电连通元件中的至少一个电连通元件构造成载体上的电印制导线。所述载体优选是指电路板(PCB，printedcircuit board)，尤其是印制的电路板。

所述电连通元件中的至少一个电连通元件优选与所述电连接件中的一个电连接件熔焊，或借助导电材料，例如借助焊料或能导电的粘结剂，进行钎焊或粘接。

在一种有利的实施例中，所述电连接件中的至少一个电连接件延伸穿过载体。因此可以有利的方式实现高度的机械稳定性。此外，在制造灯时，借助延伸穿过载体的电连接件，可使载体相对灯座实现特别简单且可再现的取向，并可使载体与灯座实现稳固的机械固定。

例如，所述电连接件中的至少一个电连接件构造成柱杆状。

在另一实施例中，所述电连通元件中的一个电连通元件和/或所述电连接件中的一个电连接件构造成有弹性的，使电连通元件和连接件可借助弹力相互挤压。因此在电连通元件和电连接件之间可建立机械的导电的接触。

例如在安装灯时，载体以这样的方式和方法设置在灯座上或灯座里，即弹性构造的电连通元件和/或弹性构造的电连接件弹性变形，并由此产生弹力，此弹力把电连通元件和连接件挤压在一起。

由此在安装时以这种方式尤其简单地在发光半导体元器件与同所述电连接件电连接的外部接头之间建立电接触。

有利地，可尤其简单地实现灯的安装。例如在制造灯时，所述载体借助标准装配方法，例如所谓的“拾放”方法，以简单的方式安放在灯座上或插入灯座中，并必要时与其熔焊、钎焊或粘接。有利地不需要额外的电连通，例如借助连接导线。

在另一有利的实施例中，灯座发生变形以卡锁载体。例如，灯座的边缘区域为卡锁住载体朝载体的主表面的边缘区域弯曲。在此实施例的有利改进方案中，所述电连接件中的第一电连接件发生变形，使得该第一电连接件能卡锁住载体，并与所述电连通元件中的第一电连通元件导电连接。

例如，灯座的边缘区域是所述第一电连接件，并且所述第一电连通元件设置在载体的主表面的边缘区域上。

在制造灯时有利的是，载体装在灯座里或设置在灯座上，并通过灯座变形，例如灯座的侧壁的变形，快速而简单地固定在灯座上。

如果在变形后，所述第一电连通元件和第一电连接件彼此电连接，例如此时灯座侧壁的边缘区域朝第一电连通元件所在载体的主表面的边缘区域弯曲，则通过在制造灯时灯座变形，同时在所述第一电连接件和第一电连通元件之间建立导电连接。

在一种实施例中，灯座具有开口，并且所述载体在载体的其中一个主表面的俯视图中至少部分地盖住了此开口。例如，灯座是具有开口的空心体，此开口例如位于所述外部电接头中的一个电接头对面。

载体在此要么设置在灯座的外侧面上，要么至少部分地设置在灯座的内腔中，尤其设置在空心体的与开口邻接的边缘区域中。

在一种变型实施例中，灯座是实心体。例如，载体的一个主表面面向实心体的端面。

在优选的实施例中，在灯座是空心体的情况下，通过注射物质、浇铸物质或模压物质-以下简称为“成型物质”-进行后注射成型、后浇铸成型或后模压成型-简称为“后成型”-形成能导电的构件，该能导电的构件具有所述第一电连接件和第一外部电接头。在另一有利的实施例中，备选或附加地，挤压包封、重铸或加压-简称为“变形”-形成另一能导电的构件，该能导电的构件具有第二电连接件和第二外部电接头。

变形的能导电的构件优选大部分设置在成型物质的内部。特别是只有例如构造成电连接件和外部电接头的部分区域从成型物质中伸出来。相反，后成型的能导电的构件基本上都设置在成型物质的外面，但它以至少一个面与成型物质交界，并机械稳固地固定在它上面，例如基于成型物质的材料和能导电的构件的材料之间的相互作用，和/或基于能导电的构件的几何构造，上述能导电的构件例如具有齿部和/或其它固定机构。

灯座优选具有中心轴线。载体例如平行于中心轴线设置，尤其插入到灯座中，或与中心轴线垂直或至少基本垂直地设置，在一种实施例中，中心轴线延伸穿过以下元件中的至少一个元件：载体、发光半导体元器件、第一电连通元件、第二电连通元件、第一电连接件、第二电连接件、第一外部电接头和第二外部电接头。

在一种实施例中，载体在其主延展平面的俯视图中至少基本具有圆形表面的形状。载体例如在圆周侧面上也可具有至少一个突起和/或至少一个槽口，因此它尤其可再现地与灯座对齐。

在一种有利的实施例中，灯座是指螺口灯座。所述外部电接头中的一个电接头优选构造成具有螺纹的灯座的环绕的、尤其围绕着中心轴线环绕的侧壁。它例如是指具有标准螺纹的爱迪生灯座，尤其具有E14或E27螺纹。备选地，灯座也可以指卡口灯座或指插接灯座。

在一种有利的实施例中，在所述载体上设置有驱动电路，用于控制发光半导体元器件。此驱动电路例如设置成可使施加在外部电接头上的工作电压实现整流，并给发光半导体元器件供应合适的工作电流。

附图说明

所述灯的其它优点、有利的实施方式和改进方案从以下结合图1至4所述的实施例中得出。

附图示出：

图1按第一实施例的灯的示意剖视图；

图2按第二实施例的灯的示意剖视图；

图3按第三实施例的灯的示意剖视图；

图4按第四实施例的灯的示意剖视图。

具体实施方式

在实施例和附图中，相同或起相同作用的组成部件分别用相同的参考标记来表示。原则上，这些示出的元件和它们相互之间的大小关系不是按比例的，单个的元件例如涂层为了更好描述和/或更好理解可被画得过分大和/或过分厚。

按第一实施例的灯包括灯座1，此灯座1构造成具有内腔120的空心体，并在其顶面具有开口101(参看图1)。

灯座是指螺口灯座，具有环状的、围绕着中心轴线9的、当前是金属的侧壁130，此侧壁130在其外表面具有螺纹。侧壁是灯座1的第一电接头11。侧壁130具有例如与顶面相背离的部分区域，侧壁的横截面在此部分区域中沿着中心轴线从顶面开始阶梯状地和/或连续地收缩。此侧壁优选以这种方式也在位于顶面和开口101对面的底面上界定灯座的内腔120。

第一电连接件13作为柱杆状的、侧壁130的延长部构成在灯座1的顶面上。第二电接头12构成在底面上。为此，导电柱杆，例如金属柱杆，压入电绝缘材料7中，此电绝缘材料本身再压入到侧壁130的收缩的部分区域的槽口中。金属柱杆的一部分作为第二电接头12从绝缘材料7中伸出来。导电柱杆在此沿着灯座1的中心轴线9从第二电接头12朝开口101的方向延伸并穿过开口101，并终结在第二电连接件14中。

借助标准的装配方法(“拾放方法”)将载体3，当前是印制电路板，安放在灯座1的开口101上。载体3设置成与灯座的中心轴线9垂直，并盖住了开口101。载体3示例性地从侧壁130的侧面突出来。

电连接件13、14与中心轴线9平行地延伸穿过电路板3，电路板3上为此目的设置有槽口。围绕这些槽口，在电路板3的与灯座1相背离的第一主表面301上，印制导线的部分区域构造成电连通元件31、32。

以这种方式，第一电连通元件31直接邻接第一电连接件13，第二电连通元件32直接邻接第二电连接件14。此外，借助能导电材料4，例如焊料金属如AuSn或导电的粘结剂，第一电连接件13与第一电连通元件31机械稳定地且导电地连接，第二电连接件14与第二电连通元件32机械稳定地且导电地连接。

此外，在载体3的主表面301上固定着驱动电路5和发光半导体元器件2，例如可表面安装的发光二极管，并借助印制电路板3的印制导线电连接，使得在工作时借助驱动电路5由电连通元件31、32给发光半导体元器件2输入合适的工作电流。

备选地，驱动电路5也可设置在载体3的第二主表面302上，此第二主表面302在第一主表面301的对面，当前是面向灯座1的内腔120。

盖罩6保护发光半导体元器件2免受机械损坏，并降低使用者在灯工作时碰到带电压的灯零件的危险。在一种实施例中，盖罩6具有扩散器，用于从发光半导体元器件2发出的光。

在其它的实施例中，为了简化描述没有示出盖罩6和驱动电路5。

在图2所示的灯的第二实施例中，载体3设置在灯座1的内腔120中。在第一主表面301的俯视图中，侧壁130的部分区域呈环形地包围着载体3。在载体3的第二主表面302的俯视图中，此载体部分地或完全地盖住开口101。

通过使侧壁130的边缘区域110朝中心轴线9和载体的第一主表面301弯曲，从而使载体卡锁在内腔120中。灯座的侧壁130的边缘区域110的至少一部分也与载体3的第一主表面301至少基本平行地延伸，而侧壁130的另一部分、尤其是大部分与载体3的主表面301基本垂直地延伸。

在侧壁130的内表面上构成有固定件140，例如一个环形环绕的突起或多个突起，穿过这些突起适宜地延伸有一个共同的与环形的侧壁130的中心轴线垂直的平面。借助侧壁的边缘区域110和固定件140，载体3机械稳定地与灯座1固定在一起。

在本实施例中，侧壁130的边缘区域110同时也是第一电连接件13。它与当前构造成印制导线的第一电连通元件31直接邻接，此第一电连通元件31设置在载体3的与侧壁的边缘区域110邻接的边缘区域310上，因此边缘区域110的与载体的第一主表面301平行延伸的部分区域与印制导线31接触，从而建立机械的且导电的接触。此外，第一电连接件13与第一电连通元件31可熔焊、借助焊料进行钎焊或借助导电的粘结剂进行粘接。

在按第二实施例所述的灯中，第二电连通元件32构成在载体3的、面向灯座的内腔120的第二主表面302上。

如按图1所述的实施例一样，第二电接头12构造成柱杆状。但此导电柱杆不像第一实施例那样一直通到载体3。而是在与第二外部电接头12相背离的那侧上成型为螺旋弹簧14，此螺旋弹簧14是第二电连接件。具有螺旋弹簧的柱杆优选这样安装，使得柱杆、螺旋弹簧14和环绕的侧壁130的中心轴线9是重合。

螺旋弹簧14的长度这样确定，即它在灯的安装状态下被借助折弯的边缘区域110和固定件140所固定的载体3压缩。因此，弹簧14的、与第二外部电接头12相背离的端部与第二电连通元件32压在一起，因此形成了机械且导电的接触。第二电连通元件32尤其与弹簧14直接邻接。

在按图3所示的灯的第三实施例中，载体3与前面两个实施例一样进行固定。但与这两个实施例不同的是，变形的边缘区域10在此不是电连接件，而只是把载体3机械稳固地卡锁在灯座1中。

作为替代如图2和3所示的那样将边缘区域110折弯的替代方案，例如可借助单独的固定元件来把载体3固定在灯座上，所述固定元件构造成环形的固定元件和/或具有至少一个夹子。所述固定元件例如在与开口101邻接的边缘区域110中拧在或插在灯座1的侧壁130上。

在第三实施例中，除了第二电连通元件32以外，第一电连通元件31也设置在载体3的第二主表面302上。它从载体的第二主表面302开始朝灯座1的底面的方向延伸到灯座的内腔120中。第一电连通元件31具有弹性构造的金属条，其压在金属侧壁130的内表面上。此侧壁130当前也是第一电连接件13，该第一电连接件13与所述金属条交界，即与第一电连通元件31直接邻接并与其电连接。

与第二实施例一样，第二电连通元件32与第二电连接件14的导电连接也同样借助弹力实现。但与第二实施例不同的是，第二电连接件14不是弯曲成螺旋弹簧，而是第二外部电接头12以及第二电连接件14都包含在金属柱杆中，即构造成柱杆状。在第二外部电接头12和第二电连接件14的范围内，金属柱杆例如在灯座1的中心轴线9上延伸，或与此中心轴线9至少平行或实际平行。在第二外部电接头12和第二电连接件14之间的中间区域中，金属柱杆具有例如U形的造型，第二电连接件14借助此造型可按目的弹性地偏移。

所述变形优选这样选择，即第二电连接件14在载体3安装好时邻接第二电连通元件32，尤其顶压在它上面。例如在金属柱杆的松驰状态下，金属柱杆的属于第二电连接件14的端部在开口101的范围内从灯座的内腔120中伸出来，或被设置在这样的一个位置上，即此位置在灯的已安装状态下被载体3或第二电连通元件32占据。尤其是金属柱杆然后在载体3安装时被张紧，于是第二电连接件14顶压第二电连通元件32。

例如为了避免由于弹性张紧的金属柱杆的力和/或扭矩的作用损坏第二外部电接头12以及尤其是电绝缘材料7，在金属柱杆的变形和第二外部电接头12之间设置有稳固体8，其例如把金属柱杆的力和/或扭矩至少部分地在灯座1的底面上传输到侧壁130的逐渐收缩的部分区域中。

与前面实施例不同的是，按图4所示的第四实施例，灯的灯座不是空心体，而是实心体。它例如具有基体，此基体优选包含绝缘材料7或由绝缘材料构成。此基体优选通过喷射造型而成。

通过在基体的侧壁上设置金属构件，并用电绝缘材料7进行后注射成型，于是使第一外部电接头11当前构成在基体上。在金属构件的与外表面相背离的背面上例如设置有突起，因此尤其在具有第一外部电接头11的金属构件和注射物质7之间可达到特别紧密的连接。

备选地，也能以专业人员原则上已知的方式和方法，通过使喷射造型的基体活化来制出第一外部电接头11，例如借助激光射束辐射并以化学方式来涂覆金属层，通过例如电镀沉积方法。

第一电连接件13构造成金属构件上的突起，此金属构件具有第一外部电接头11。如果第一外部电接头11以化学方式设在喷射造型的基体上，则它优选具有突起13作为第一电连接件。此突起优选呈柱杆状。尤其优选的是，它设置在灯座1的顶面上，并类似第一实施例那样，延伸穿过安装在灯座1的顶面上的载体3。同样与第一实施例相似，在载体3的顶面上，它与载体3的构造成第一连通元件31的印制导线直接邻接，并与其电连接。

第二外部电接头12设置在位于灯座1的顶面对面的底面上。它构成在金属柱杆或金属条上，该金属柱杆或金属条注射在所述基体中。第二外部电接头12是金属柱杆或金属条的例如截球状的开头部分，其优选在灯座底面的中间区域中从基体中伸出来。

金属柱杆或金属条的第二端部在灯座的顶面上，例如在顶面的边缘区域中，从注射物质中伸出来，并且是优选柱杆状的第二电连接件14。与第一实施例相似，它延伸穿过载体3，并在其与灯座1相背离的第一主表面301上与构造成第二电连通元件32的印制导线直接邻接，并与它例如钎焊、粘接或熔焊。

载体3的第二主表面302和灯座的顶面是彼此邻接的，尤其以彼此交界，或例如借助粘结剂层彼此粘接。

本发明不限定于借助实施例的描述。本发明更包含各个新的特征或特征的各个组合，这尤其包括专利权利要求中的特征的各个组合，既使这个特征或这些组合本身没有详细地在权利要求或实施例中说明。

附图标记列表

1      灯座

2      发光半导体元器件

3      载体

4      导电材料

5      驱动电路

6      盖罩

7      电绝缘材料

8      稳固体

9      中心轴线

11     第一外部电接头

12     第二外部电接头

13     第一电连接件

14     第二电连接件

31     第一电连通元件

32     第二电连通元件

101    开口

110    边缘区域

120    内腔

130    侧壁

140    固定件

301    第一主表面

302    第二主表面

310    边缘区域

Claims (20)

1.灯，具有灯座(1)和至少一个发光半导体元器件(2)，其中：

-灯座具有至少两个外部电接头(11、12)和至少两个电连接件(13、14)，其中所述电连接件设置用于使所述发光半导体元器件电连接，并且所述电连接件中的第一电连接件(13)与所述外部电接头中的一个第一电接头(11)导电连接，并且第二电连接件(14)与所述两个外部电接头中的另一个电接头(12)导电连接；

-所述发光半导体元器件安装在载体(3)上，并电连接到至少两个布置和/或固定在所述载体上的电连通元件(31、32)；

-所述电连通元件中的每个电连通元件与所述电连接件中的一个电连接件直接邻接，并与该电连接件导电连接；

-所述灯座具有金属的侧壁(130)，该侧壁形成所述外部电接头中的第一电接头(11)；

-所述第一电连接件(13)在灯座(1)顶面处构成为金属的侧壁(130)的柱杆状的延长部；

-载体(3)包括电路板，该电路板具有槽口；

-所述电连通元件之一(31)构造为在电路板(3)上的电印制导线，并且在电路板(3)的背离灯座(1)的主表面(301)上围绕所述槽口延伸；并且

-所述第一电连接件(13)沿着灯座(1)的中轴线(9)穿过电路板(3)的槽口延伸。

2.按权利要求1所述的灯，其中两个电连通元件(31、32)构造成在所述载体(3)上的电印制导线。

3.按上述权利要求中任一项所述的灯，其中两个电连接件(13、14)构造成柱杆状。

4.按权利要求1或2所述的灯，其中所述电连通元件(31、32)中的至少一个电连通元件与所述电连接件(13、14)中的一个电连接件熔焊，或借助导电材料(4)钎焊或粘接。

5.按权利要求1或2所述的灯，其中两个电连接件(13、14)延伸穿过所述载体(3)。

6.按权利要求1或2所述的灯，其中所述电连通元件(31、32)中的一个电连通元件和/或所述电连接件(13、14)中的一个电连接件构造成弹性的，使得所述电连通元件和电连接件借助弹力相互挤压。

7.按权利要求1或2所述的灯，其中灯座(1)变形以卡锁载体。

8.按权利要求7所述的灯，其中所述电连接件中的第一电连接件(13)发生变形，使得该第一电连接件与所述电连通元件中的第一电连通元件(31)导电连接。

9.按权利要求7所述的灯，其中灯座(1)的边缘区域(110)朝载体(3)的主表面(301)的边缘区域(310)弯曲。

10.按权利要求8所述的灯，其中灯座(1)的边缘区域(110)就是所述第一电连接件(13)，并且所述第一电连通元件(31)布置在载体(3)的主表面(301)的边缘区域(310)上。

11.按权利要求1或2所述的灯，其中灯座(1)具有中心轴线(9)，该中心轴线延伸穿过载体(3)。

12.按权利要求11所述的灯，其中所述载体的主延展平面与所述中心轴线垂直。

13.按权利要求1或2所述的灯，其中灯座(1)具有开口(101)，并且所述载体(3)至少部分地盖住所述开口。

14.按权利要求1或2所述的灯，其中灯座具有内腔(120)，并且所述载体(3)设置在该内腔中。

15.按权利要求1或2所述的灯，其中灯座(1)是实心体。

16.按权利要求15所述的灯，其中通过成型物质变形或者后成型出能导电的构件，该能导电的构件具有所述电连接件(13、14)中的一个电连接件和所述外部电接头(11、12)中的一个电接头。

17.按权利要求1或2所述的灯，其中所述灯座(1)是螺口灯座。

18.按权利要求17所述的灯，其中所述外部电接头中的一个电接头(11)构造成具有螺纹的灯座的环绕的侧壁。

19.按权利要求1或2所述的灯，其中在所述载体(3)上设置有驱动电路(5)，用于控制所述发光半导体元器件(2)。

20.按权利要求1或2所述的灯，其中所述载体(3)在其主延展平面的俯视图中具有圆形表面的形状。

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