專利名稱：燈泡形led燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型中所述的各實施方式主要涉及一種燈泡形LED燈(lamp)，該燈泡形LED燈具有燈泡用的燈頭。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)光效率提高,在照明器具中采用了發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode,LED)。代替將燈絲(filament)作為光源的白熾燈泡，將LED作為光源的燈泡形LED燈逐漸普及。LED燈包括基板，裝配有作為光源的LED ;基體，固定著所述基板；以及燈罩(globe)，將基板予以覆蓋地安裝于基體。由于LED的發(fā)熱量小于燈絲的發(fā)熱量，因此，有時也利用硬質(zhì)的合成樹脂來形成燈罩。燈罩是在基板被固定之后嵌合于基體，或藉由粘接劑來接合。為了將LED所產(chǎn)生的熱予以除去，借由導(dǎo)熱性優(yōu)異的材料，例如借由鋁合金來形成基體。只要不采用特別的材料，則燈罩的線膨脹系數(shù)與基體的線膨脹系數(shù)不同。因此，在對燈罩進(jìn)行粘接固定的情況下，必須使用像硅酮(silicone)系粘接劑這樣的具有彈力性的粘接劑，并且為了將由熱變形引起的尺寸差予以吸收，需要某種程度的體積。另外，在將燈罩嵌合固定于基體的情況下，合并使用粘接劑，以使得所述燈罩不易因輕微的沖擊而脫離所述基體。LED的耐用年數(shù)長，LED燈預(yù)計可使用十年以上。還可預(yù)計在此期間，粘接劑不僅會因時效劣化(aged deterioration)而變硬,而且會因被加熱而進(jìn)一步劣化。此外,會因溫度變化而反復(fù)地膨脹與收縮，所述溫度變化是由于反復(fù)地點燈及熄滅而產(chǎn)生。結(jié)果，燈罩與基體的粘接部分反復(fù)地發(fā)生變形，并且粘接劑有可能剝落或破損。另外，當(dāng)將燈罩嵌合固定于基體時，處于如下的狀態(tài)，即，由于彈性變形，應(yīng)力總是作用于嵌合部分。若此種部分反復(fù)地發(fā)生變形，則會加速劣化，從而容易引起疲勞破壞(fatiguefailure)。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的問題在于提供如下的構(gòu)造的LED燈，該構(gòu)造不易使由熱變形引起的應(yīng)力作用于燈罩與基體的接合部分。本實用新型的LED燈包括LED模塊(module),其至少一個發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode,LED)裝配于基板；基體,包含接觸面及凹部，所述接觸面與LED模塊形成熱連接，所述凹部是在比基板的外徑更靠內(nèi)側(cè)處，將所述接觸面的一部分切出缺口而成；以及燈罩，包含基部及嵌合引板(tab)，所述基部在比接觸面更靠外側(cè)處固定于基體，所述嵌合引板從基部的內(nèi)周緣起延伸且位于凹部。本實用新型還提供LED燈，此LED燈包括LED模塊，其至少一個發(fā)光二極管裝配于基板；基體，與所述LED模塊形成熱連接，從而具有將所述LED所產(chǎn)生的熱予以釋放的功能；以及燈罩，形成為圓頂形，且將所述LED模塊予以覆蓋地被安裝，其中所述燈罩包含基部，將所述LED模塊的外周予以包圍；至少一個嵌合引板，與裝配有所述LED的面呈平行地，從所述基部向比所述LED模塊的外周更靠內(nèi)側(cè)延伸，且插入至凹部，所述凹部形成在所述基板的外緣部與所述基體之間；以及圓頂部，接合于所述基部的邊緣，所述基部的邊緣處于設(shè)置有所述嵌合引板的一側(cè)的相反側(cè)。
[0009]圖I是表不一個實施方式的LED燈的外觀的立體圖。[0010]圖2是圖I所示的LED燈的分解立體圖。[0011]圖3是將燈罩基部嵌入至圖2的基體的LED燈的立體圖。[0012]圖4是將LED模塊安裝于圖3的基體的LED燈的立體圖。[0013]圖5是圖4所示的基體、燈罩基部、及LED模塊的嵌合部的剖面圖。[0014][符號的說明][0015]ILED 燈[0016]11 LED模塊[0017]12 :基體[0018]13 :燈罩[0019]111 :基板[0020]Illa:外緣部[0021]Illb :被卡合部[0022]Illc :螺固部[0023]112 LED[0024]113 :連接器[0025]114 :插頭[0026]115、121c :孔[0027]121 :散熱體[0028]121a :接觸面[0029]121b :散熱片[0030]121d :座部[0031]121f :安裝座[0032]122 :絕緣材料[0033]123 :燈頭[0034]124、131d :凹部[0035]131 :基部[0036]131a :側(cè)壁[0037]131b :凸緣[0038]131e :邊緣[0039]132 :嵌合引板[0040]132b :定位部[0041]133:圓頂部具體實施方式
一般而言，根據(jù)一個實施方式，提供如下的構(gòu)造的LED燈，該構(gòu)造不易使由熱變形引起的應(yīng)力作用于燈罩與基體的接合部分。一個實施方式的LED燈包括LED模塊、基體以及燈罩。LED模塊的至少一個LED裝配于基板?；w包含接觸面及凹部，所述接觸面與LED模塊形成熱連接，所述凹部是在比基板的外徑更靠內(nèi)側(cè)處，將接觸面的一部分切出缺口而成。燈罩包含基部及嵌合引板，所述基部在比接觸面更靠外側(cè)處固定于基體，所述嵌合引板從基部的內(nèi)周緣起延伸且位于凹部。參照圖I至圖5來對一個實施方式的LED燈I進(jìn)行說明。圖I所示的LED燈I是具有所謂的燈泡形的外觀的LED燈。在本說明書中，所謂“LED”，除了包含發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode)以外,還包含發(fā)光兀件(Light-Emitting Device)。所述 LED 燈 I包括圖2所示的LED模塊11、基體12、以及燈罩13。如圖2所示，LED模塊11包含基板111，形成為圓盤狀；至少一個LEDl 12，裝配在所述基板上；以及連接器(conneCtor)113，配置于基板111的中央部。在本實施方式中，如圖2以及圖4所示，24個LED112相對于基板111的中心呈同一圓狀地等間隔地配置。連接器113在比LED112更靠內(nèi)側(cè)處，安裝于偏離基板111的中心的位置。另外，在基板111的中央部的安裝有連接器113的位置附近，進(jìn)行開口而形成孔115，該孔115的大小足以使連接于連接器113的插頭(plug) 114通過。插頭114連接于控制基板，該控制基板配置在基體12的內(nèi)部。在控制基板上設(shè)置有電源電路或點燈電路。如圖2所示，基體12包括散熱體121、絕緣材料122、以及燈頭123。散熱體121為導(dǎo)熱性優(yōu)異的構(gòu)件，在本實施方式的情況下，該散熱體121為招合金的鑄件(die cast)制的散熱體，且包括與LED模塊11形成熱連接的接觸面121a。該接觸面121a包括如下的區(qū)域，該區(qū)域與裝配有LED112的范圍內(nèi)的基板111發(fā)生接觸。在本實施方式中，接觸面121a是臺座的上表面，該臺座的外徑與基板111的外徑大致相同，或稍大于該基板111的外徑。為了將LED112所產(chǎn)生的熱予以釋放，散熱體121在外側(cè)面上等間隔地具有散熱用的散熱片121b。絕緣材料122是由合成樹脂等非導(dǎo)電性的構(gòu)件制成，且插嵌于散熱體121的內(nèi)部。絕緣材料122在內(nèi)部保持著控制基板。燈頭123是以適合于白熾燈泡用的燈座(socket)的方式而形成，且借由絕緣材料122而與散熱體121絕緣。燈頭123連接于控制基板。如圖I所示，燈罩13形成為圓頂形，且將LED模塊11予以覆蓋地被安裝。該燈罩13包含基部131、嵌合引板132以及圓頂部133。如圖4所示，基部131包括側(cè)壁131a，將LED模塊11的外周予以包圍地形成，且沿著通過散熱體121的散熱片121b的前端的圓錐面；以及凸緣(flange) 131b，與接觸面121a呈平行地在內(nèi)側(cè)延伸。基部131在接觸面121a的外側(cè)固定于基體12。在本實施方式中，凸緣131b的厚度與散熱體121的臺座的高度大致相同，或比該散熱體121的臺座稍薄。凸緣131b是利用具有彈性的粘接劑等而固定于安裝座121f，該安裝座121f形成在臺座的周圍。至少設(shè)置一個嵌合引板132，在本實施方式中，3個嵌合引板132設(shè)置在大致均等分配的位置，所述嵌合引板132是以向比LED模塊11的外周更靠內(nèi)側(cè)前進(jìn)的方式，從基部131的內(nèi)周緣沿著接觸面121a延伸。在本實施方式的情況下，嵌合引板132從凸緣131b的內(nèi)周緣沿著內(nèi)側(cè)延伸。所述嵌合引板132插入至基板111的外緣部Illa與基體12之間，在本實施方式中，如圖2、圖3以及圖5所示，所述嵌合引板132插入至基體12側(cè)所形成的凹部124。凹部124是以如下的方式形成，該方式是指將形成有接觸面121a的臺座的一部分，剜取至與臺座的周圍所形成的安裝座121f相同的高度。嵌合引板132位于基板111與凹部124之間，所述基板111面向接觸面121a，所述凹部124的平面與安裝座121f相同。凹部124是以如下的方式形成，該方式是指將散熱體121的接觸面121a對準(zhǔn)嵌合引板132而切出缺口。另外，散熱體121是相對于嵌合引板132的形成間隔，在基部131的圓周方向上的大致中間的位置形成有孔121c，該孔121c用以利用螺絲來對基板111進(jìn)行螺固。為了將孔121c予以加強(qiáng)，在接觸面121a的外周側(cè)形成有突出的座部121d?；?31的凸緣131b在與所述座部121d相對應(yīng)的位置，形成有凹部131d。在所述實施方式中，在基體12與燈罩13的接合部，如圖3所示，凹部124及座部121d是以適合于燈罩13的嵌合引板132及凸緣131b的內(nèi)周形狀的方式，形成于基體12的散熱體121。圓頂部133接合于基部131的邊緣131e，該基部131的邊緣131e處于設(shè)置有嵌合引板132的一側(cè)的相反側(cè)。在所述實施方式中，圓頂部133大致形成為半球面。根據(jù)借由射出成型而由合成樹脂制成的燈罩13的材質(zhì)與制造過程，所述圓頂部133可為稍微不滿半球的球面，也可為一體地成型至超出大圓的位置為止的球面。圓頂部133借由超聲波接合或激光(laser)接合等,熔融接合于基部131的邊緣131e。對于以所述方式構(gòu)成的LED燈I而言，按照從圖2的分解立體圖所示的下方向上的順序組裝于基體12。首先，如圖3所示，使燈罩13的基部131嵌合于基體12的散熱體121。此時，至少一個嵌合引板132包括定位部132b，該定位部132b向基板111的厚度方向突出。在本實施方式中，如圖3所示，設(shè)置有3個嵌合引板132，在3個嵌合引板132中的2個嵌合引板132上形成有定位部132b。如圖2以及圖4所示，基板111在與所述定位部132b相對應(yīng)的位置的外緣部Illa中包括被卡合部111b，且在與散熱體121的孔121c相對應(yīng)的位置的外緣部Illa中包括螺固部111c。被卡合部Illb以及螺固部Illc是向基板111的外周敞開的凹口(notch)。如圖4所示，將基板111的被卡合部11Ib對準(zhǔn)定位部132b，接著將該卡合部Illb安裝于定位部132b，穿過孔115的插頭114連接于連接器113。螺絲安裝于孔121c，借此，LED模塊11處于如下的狀態(tài)，即，裝配著LEDl 12的范圍的基板111以密著于散熱體121的接觸面121a的方式受到固定，且與基體12形成熱連接。圖5表示所述狀態(tài)下的基體12的散熱體121中所形成的凹部124、燈罩13的嵌合引板132、及基板111的外緣部Illa的位置關(guān)系。如圖5所示，嵌合引板132在基板111的厚度方向上，形成得比凹部124的尺寸稍小。因此，當(dāng)將基板111固定于散熱體121時，嵌合引板132會插入至凹部124，借此，不會使基板111離開散熱體121的接觸面121a。SP，維持如下的狀態(tài)，該狀態(tài)是指基板111密著于散熱體121的接觸面121a的狀態(tài)。另外，如圖5所示，在嵌合弓丨板132的偏向內(nèi)周的端部與偏向內(nèi)周的凹部124的壁之間具有間隙。而且，定位部132b與被卡合部Illb具有間隙地嵌合，所述定位部132b設(shè)置于嵌合引板132,所述被卡合部Illb形成于基板111的外緣部111a。S卩，嵌合引板132插入至凹部124，借此，燈罩13不受基板111與散熱體121限制。因此，對于LED燈I而言，即使由于反復(fù)地點燈及熄滅而產(chǎn)生的溫度變化，在基體12的散熱體121與燈罩13的基部131之間產(chǎn)生了尺寸差，燈罩13也不會承受過剩的應(yīng)力。結(jié)果，即使長期使用LED燈1，也無需擔(dān)心燈罩13脫落或破損。在圖I至圖5所示的本實施方式的LED燈I中，基板111在如下的位置固定于基體12，該位置偏離配置有嵌合引板132的位置。相對于此，也可在嵌合引板132的位置，利用螺絲來將基板111固定于散熱體121。此時，嵌合引板132包括孔或凹口，該孔或凹口在具有間隙的狀態(tài)下由螺絲貫通。另外，燈罩13處于如下的狀態(tài)，即，嵌合引板132插入至凹部124，借此，接合于基體12。因此，燈罩13的沿著基板111的面的旋轉(zhuǎn)方向的移動、及基板111的厚度方向的移動均受到限制。為了將如下的尺寸差予以吸收，嵌合引板132相對于凹部124，在基板111的厚度方向及半徑方向上具有間隙，所述尺寸差是因存在基板111及散熱體121的線膨脹系數(shù)與燈罩13的線膨脹系數(shù)之差而產(chǎn)生。燈罩13是利用具有彈力性的粘接劑，例如，利用硅酮系的粘接劑而固定于基體12。因此，不會因間隙而使燈罩13相對于基體12晃動。即使所述粘接劑因時效劣化而剝離或裂開，由于燈罩13借由嵌合引板132而被LED模塊11的基板111的外緣部Illa與基體12的散熱體121包夾，因此，該燈罩13不會脫離基體12。本實施方式中的LED燈I的燈罩13因嵌合引板132插入至凹部124而受到保持。相對于此，也可在燈罩13的基部131的凸緣131b遍及全周地插入至基板111的外緣部Illa與散熱體121之間的狀態(tài)下，將基體12與燈罩13予以結(jié)合。即使意外的力向使燈罩13離開基體12的方向起作用，由于燈罩13遍及全周地受到保持，因此，可使作用于螺固部Illc及孔121c或嵌合引板132的負(fù)載緩和。再者，所述實施方式的LED燈I是以成為代替以往的白熾燈泡的照明裝置為前提，因此，該LED燈I被設(shè)計成接近于所謂的“燈泡形”的形狀，該所謂的“燈泡形”的外形形狀形成為從燈頭123側(cè)向燈罩13側(cè)擴(kuò)開的圓錐形。只要安裝有白熾燈泡的照明器具也能夠安裝白熾燈泡的外形以外的燈，則LED燈I的外形，特別是散熱體121的外形除了可為各圖所示的外形以外，還可為圓柱形或多角柱形，也可為考慮了散熱特性或生產(chǎn)性而成的形狀。
權(quán)利要求1.一種LED燈(I)，其特征在于包括LED模塊(11)，其至少一個發(fā)光二極管(112)裝配于基板(111);基體(12)，包含接觸面(121a)及凹部(124)，所述接觸面(121a)與所述LED模塊(II)形成熱連接，所述凹部(124)是在比所述基板(111)的外徑更靠內(nèi)側(cè)處，將所述接觸面(121a)的一部分切出缺口而成；以及燈罩(13)，包含基部(131)及嵌合引板(132)，所述基部(131)在比所述接觸面(121a)更靠外側(cè)處固定于所述基體(12)，所述嵌合引板(132)從所述基部(131)的內(nèi)周緣起延伸且位于所述凹部(124)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED燈(I)，其特征在于，所述凹部(124)是以適合于所述嵌合引板(132)的形狀及配置的方式，形成于所述基體(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED燈(I)，其特征在于，所述嵌合引板(132)在所述基板(111)的厚度方向上，形成得比所述凹部(124)的尺寸稍小。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED燈(I)，其特征在于，所述基板(111)在偏離了配置有所述嵌合引板(132)的位置固定于所述基體(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED燈(I)，其特征在于，至少一個所述嵌合引板(132)包括定位部(132b)，所述定位部(132b)向所述基板(III)的厚度方向突出，所述基板(111)在與所述定位部(132b)相對應(yīng)的位置具有被卡合部(111b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED燈(I)，其特征在于，所述定位部(132b)與所述被卡合部(Illb)具有間隙地嵌合。
7.—種LED燈(I)，其特征在于包括LED模塊(11)，其至少一個發(fā)光二極管(112)裝配于基板(111);基體(12)，與所述LED模塊(11)形成熱連接，從而具有將所述LED (112)所產(chǎn)生的熱予以釋放的功能；以及燈罩(13)，形成為圓頂形，且將所述LED模塊(11)予以覆蓋地被安裝，其中所述燈罩(13)包含基部(131)，將所述LED模塊(11)的外周予以包圍；至少一個嵌合引板(132)，與裝配有所述LED(112)的面呈平行地，從所述基部(131)向比所述LED模塊(11)的外周更靠內(nèi)側(cè)延伸，且插入至凹部(124)，所述凹部(124)形成在所述基板(111)的外緣部(Illa)與所述基體(12)之間；以及圓頂部(133)，接合于所述基部(131)的邊緣(131e)，所述基部(131)的邊緣(131e)處于設(shè)置有所述嵌合引板(132)的一側(cè)的相反側(cè)。專利摘要本實用新型提供一種燈泡形LED燈。LED燈(1)具備LED模塊(11)、基體(12)以及燈罩(13)。LED模塊(11)的至少一個LED(112)裝配于基板(111)。基體(12)包含接觸面(121a)，與LED模塊(11)形成熱連接；以及凹部(124)，其是在比基板(111)的外徑更靠內(nèi)側(cè)處，將接觸面(121a)的一部分切出缺口而成。燈罩(13)包含基部(131)，在比接觸面(121a)更靠外側(cè)處固定于基體(12)；以及嵌合引板(132)，從基部(131)的內(nèi)周緣起延伸且位于凹部(124)。
文檔編號F21Y101/02GK202733487SQ20122011155
公開日2013年2月13日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者久安武志 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社