CN105465660B - 照明装置和组装该照明装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种照明装置和用于组装该照明装置的方法,该照明装置包括灯罩和设置并容纳在灯罩内的光引擎,以及用于驱动光引擎的驱动器,其中,照明装置还包括连接在光引擎和驱动器之间的适配器,其中,适配器包括载体,光引擎和驱动器分别连接至载体,且驱动器以能拆卸的机械连接方式连接在载体上,以形成驱动器和光引擎之间的电连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明装置,尤其是一种LED照明装置,以及用于组装该照明装置的方法。
背景技术
为了实现对来自光引擎的光线进行光学处理和为了保持容纳有光引擎的照明装置的机械强度,在照明装置上往往设置有由PC(聚碳酸酯)材料制成的灯罩。该灯罩在例如管型的照明装置中被设计为灯管,光引擎和其他电子设备以及散热装置都可被容纳于灯管中。在一般的管型照明装置中,采用了承载光引擎的铝制的散热装置,并将该散热装置和光引擎设置于PC制成的灯管中,其中,铝制的散热装置既能实现对光引擎的散热还能实现框架的作用,以加固照明装置的机械强度。此外,在另一种照明装置中,使用全PC灯管来既实现例如散光的光学作用,还要加固照明装置的机械强度。由PC材料构成的灯管能够实现散光的作用,即在照明装置的外部看来,该灯管能够使得光引擎的光线在出射后能够变得柔和和均匀,照明效果更适应于人眼。然而,PC材料制成的灯管在照明装置运行时的高温作用下会因为热膨胀效果而发生变形,即灯管的尺寸和体积都会发生变化,甚至在长时间后,PC灯管会发生弯曲,这极大地不良影响了作为光学元件又作为机械固定元件的正常功能。
此外,在照明装置中为了实现多个用电部件之间的电连接,例如光引擎和驱动器之间的电连接,往往使用了柔性的电线将这些用电部件进行电气连接。考虑到热膨胀等原因,照明装置中的光引擎会在温度升高时变得比原来更长,在该情况下,上述的柔性电线借助其自身的柔韧性能够适应受热时用电部件的体积和尺寸发生变化,以避免由于热膨胀造成的用电部件之间的电连接的接触不良或者电线的脱落。然而,在采用柔性电线形成照明装置内部电连接的方式中,需要该柔性电线的两端都分别固定地连接至不同的用电部件,才能完全的形成两个用电部件之间的电连接,这对于照明装置的自动装配或自动生产而言是不利的。
发明内容
为了解决以上的技术问题,本发明提出一种新型的照明装置以及用于组装该照明装置的方法。根据本发明的照明装置具有紧凑的结构,并且不会因为照明装置的内部部件发生热膨胀而影响各部件之间的电连接。此外,对于根据本发明的照明装置而言,可有利地对具有现有的照明部件的照明装置进行完全自动装配,有效地提高了照明装置的生产效率。
本发明的其中一个目的通过这样一种照明装置来实现,即该照明装置包括灯罩和设置并容纳在灯罩内的光引擎,以及用于驱动光引擎的驱动器,其中,照明装置还包括连接在光引擎和驱动器之间的适配器,其中,适配器包括载体,光引擎和驱动器分别连接至载体,且驱动器以能拆卸的机械连接方式连接在载体上,以形成驱动器和光引擎之间的电连接。
根据本发明的照明装置具有数量少的部件和简单的组装结构,并且因为特别设置了用于光引擎和驱动器之间的电连接的适配器,由此该照明装置具有一种适合完全自动组装的结构。为了自动组装形成驱动器和光引擎之间的电连接,特别设置了该适配器,以便于驱动器能够以自动装配的形式安装在适配器上,并以自动装配的形式将适配器安装在光引擎上,从而在适应驱动器或者光引擎热膨胀的情况下,形成驱动器和光引擎之间的电连接。由此,无需为了适应部件的热膨胀而手动或半自动地通过柔性导线连接驱动器和光引擎。这提供了照明装置的有效的全自动装配,并极大的提高了照明装置的制造效率。
根据本发明的优选实施例,适配器还包括连接件,驱动器通过连接件以插接的方式连接在载体上,以形成驱动器和载体之间的电连接。可通过自动装配机将安装有连接件的驱动器自动地安装在适配器的载体,而无需手动或者半自动地连接导线。
根据本发明进一步提出,光引擎连接在载体的第一表面上,并且驱动器连接在载体的与第一表面相对的第二表面上。由此,光引擎的一面与载体的第一表面连接,另一面可完全地与灯罩的表面贴合连接,并且以此为基础,驱动器可安装在载体的另一表面,即第二表面上。这种连接方式可有效的利用灯罩内有限的容纳空间。
优选的是,连接件由刚性材料制成。刚性的连接件有利于将驱动器自动地装配至适配器的载体上,由此实现借助适配器而将驱动器自动地装配在光引擎上。此外,这样的设计还可最大程度避免光引擎和驱动器的接口受到热膨胀的影响。
对于本发明的实施例有利的是,在驱动器和载体上分别设置有插孔,并且连接件的相对的两端设置有分别与驱动器的插孔和载体的插孔对应的插针。这样的设计有利于实现通过装配机将驱动器安装在适配器上,以实现它们之间的机械和电气连接。
优选的是,载体以表面贴装的方式设置在光引擎上。在将载体设计为具有平的条状形状时,载体的表面能够更好的与光引擎的表面匹配,以形成它们之间的良好的电接触,并提供了它们之间的稳定的机械连接。
优选的是,光引擎以粘贴的方式设置在灯罩的内壁上。这提供了一种简单和成本低廉的对光引擎进行组装的方式,光引擎由此固定在灯罩内部,并具体地固定在灯罩的内壁上。
优选的是,载体设计为PCB板。载体尤其是一种双面PCB板,即在PCB板的两个相对的表面上都具有实现机械和电气连接的可能性,从而光引擎能够连接至载体的第一表面上形成它们之间的机械连接和电气连接,并且驱动器在连接至载体的第二表面上形成它们之间的机械连接和电气连接,从而驱动器和光引擎借助在之间的载体而形成机械连接和电气连接。
优选的是,灯罩设计为灯管。具有管形形状的灯罩具有圆形的截面,并且能将光引擎和驱动器都容纳于灯管内部。此外,灯管还能借助其弧形的光出射面实现在连续的角度上的均匀光照。
优选的是,灯罩由玻璃材料制成。玻璃材料具有比一般的PC塑料材料更高的机械强度,但具有更低的热膨胀性能。玻璃制成的灯管能够稳定地支撑设置在灯管内的光引擎和驱动器,并且还能在高温下保持其形状和尺寸。因此,根据本发明的照明装置可不需要另外设置PC制成的灯管或者由金属制成的框架或者具有框架作用的散热器。此外,在玻璃材料上可设置涂层,以实现例如混光的光处理。
本发明的另一个目的通过一种用于组装以上的照明装置的方法来实现,该方法包括:a)将光引擎以表面贴装的方式连接在载体上,以形成光引擎和载体之间的电连接;b)将光引擎固定连接在灯罩内,使得灯罩容纳载体和光引擎;c)将驱动器以能拆卸的机械连接方式连接在载体上,以形成驱动器与载体之间的电连接。根据本发明的组装方法,在未使用柔性电线的情况下,为了适应驱动器和光引擎的不同的电气接口,而利用适配器实现全自动地组装照明装置,并实现照明装置的驱动器和光引擎之间的机械和电气连接。
根据本发明提出的方法,步骤a)中包括将光引擎连接在载体的第一表面上。
根据本发明提出的方法,步骤c)中包括将驱动器连接在载体的与第一表面相对的第二表面上。
附图说明
附图构成本说明书的一部分,用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例,并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出:
图1示出根据本发明的照明装置的分解图示意图;
图2示出根据本发明的适配器的载体与光引擎的连接示意图;
图3示出根据本发明的连接后的载体和光引擎被设置在灯罩内的示意图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的照明装置100的分解图示意图。根据本发明的照明装置100包括灯罩1、可设置在灯罩1内的光引擎2、驱动器3、以及连接在驱动器3和光引擎2之间的适配器4。此外,照明装置100还包括端盖C,驱动器3可通过端盖C与外部电源连接,并且在端盖C安装在灯罩1的一端上后,光引擎2、驱动器3、适配器4等部件都被容纳于由端盖C和灯罩1限定出的容纳腔中。灯罩1优选的设计为如图1示出的具有管型形状以及光滑和连续的光出射面灯管。为了将光引擎2连接并固定在灯管1的内壁上,在光引擎2和灯管1之间设置有黏胶G,其中,光引擎2的设置有光源的侧面是背离黏胶G的。由此,可优选的以粘贴的形式将光引擎2设置在灯管1内。
光引擎和驱动器一般具有不同的电接口,通常使用了柔性电导线分别连接两个部件的接触焊点,并通过手动或者半自动的方法将电导线焊接在各部件的电接触点上。然而,在本发明的实施例中,适配器4提供了将光引擎2和驱动器3间接连接在一起的方式。适配器4包括载体41和连接件42。驱动器3和光引擎2可分别连接在载体41上,其中优选地并具体地,光引擎2可从图中示出的右侧连接在载体41的第一表面S1上,且驱动器3可从图中示出的左侧连接在载体41的第二表面S2上,其中,光引擎2和驱动器3分别与载体41部分重叠。
本领域技术人员应该知晓,根据本发明实施例的所述的第一表面S1和第二表面S2是相对而言的,即光引擎2和驱动器3是连接在载体41的不同的表面上。
驱动器3并非是通过柔性电导线连接在载体41上,而是通过特别设置的连接件42连接在载体41上,以形成驱动器3和载体41之间的机械连接和电气连接。连接件42的两端分别设置有插针421。通过将插针421***驱动器3的插孔O(具体在图2中示出)和载体41的插孔O中,连接件42的一端可与驱动器3连接,并且连接件42的另一端可与载体41连接。这些连接过程都可由自动装配机自动地完成。
图2示出根据本发明的适配器4的载体41与光引擎2的连接示意图。载体41以表面贴装技术SMT安装在光引擎2上。在光引擎2上设置有多个LED芯片21作为光源。换而言之,根据本发明的实施例,适配器4的载体4连接在光引擎2的与LED芯片21同侧的表面上。由此,光引擎2的没有设置LED芯片的表面可完全贴合在灯罩1的内壁上。在载体41的另一表面,即第二表面S2上可连接有驱动器3。为了配合连接在驱动器3上的连接件42的插针421,载体41的一端设置有至少一个插孔O,由此,驱动器3设置在载体41的与设置有光引擎2的第一表面S1相对的第二表面S2上。
图3示出根据本发明的连接后的载体41和光引擎2被设置在灯罩1内的示意图。在将载体41与光引擎2连接后,可将带有载体41的光引擎2以粘贴的形式固定在灯罩1的内壁上。载体41的具有插孔O的一端可从灯罩1的一端的开口中伸出,即载体41可部分地容纳于灯罩1中。在载体41的一端从灯罩1中露出时,这样的设置更便于自动装配机将驱动器3连接在载体41上。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
参考标号
1 灯罩/灯管
2 光引擎
3 驱动器
4 适配器
100 照明装置
21 LED芯片
41 载体
42 连接件
421 插针
O 插孔
C 端盖
G 黏胶
S1 第一表面
S2 第二表面。
Claims (12)
1.一种照明装置(100),包括灯罩(1),设置并容纳在所述灯罩(1)内的光引擎(2),用于驱动所述光引擎(2)的驱动器(3),以及适配器(4),其特征在于,所述适配器(4)包括载体(41)和连接件(42),所述驱动器(3)通过所述连接件(42)以能拆卸的机械连接方式连接在所述载体(41)上,以形成所述驱动器(3)和所述光引擎(2)之间的电连接,所述载体(41)设计为PCB板并且具有平的条状形状,其中所述光引擎(2)的表面与所述载体(41)的第一表面(S1)接合以形成电接触。
2.根据权利要求1所述的照明装置(100),其特征在于,所述驱动器(3)通过所述连接件(42)以插接的方式连接在所述载体(41)上,以形成所述驱动器(3)和所述载体(41)之间的电连接。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置(100),其特征在于,所述光引擎(2)连接在所述载体(41)的所述第一表面(S1)上,并且所述驱动器(3)连接在所述载体(41)的与所述第一表面(S1)相对的第二表面(S2)上。
4.根据权利要求2所述的照明装置(100),其特征在于,所述连接件(42)由刚性材料制成。
5.根据权利要求2所述的照明装置(100),其特征在于,在所述驱动器(3)和所述载体(41)上分别设置有插孔(O),并且所述连接件(42)的相对的两端设置有分别与所述驱动器(3)的插孔(O)和所述载体(41)的插孔(O)对应的插针(421)。
6.根据权利要求1或2所述的照明装置(100),其特征在于,所述载体(41)以表面贴装的方式设置在所述光引擎(2)上。
7.根据权利要求1或2所述的照明装置(100),其特征在于,所述光引擎(2)以粘贴的方式设置在所述灯罩(1)的内壁上。
8.根据权利要求1或2所述的照明装置(100),其特征在于,所述灯罩(1)设计为灯管。
9.根据权利要求1或2所述的照明装置(100),其特征在于,所述灯罩(1)由玻璃材料制成。
10.一种用于组装根据权利要求1-9中任一项所述的照明装置(100)的方法,包括:
a)将所述光引擎(2)以表面贴装的方式连接在所述载体(41)上,以形成所述光引擎(2)和所述载体(41)之间的电连接;
b)将所述光引擎(2)固定连接在所述灯罩(1)内,使得所述灯罩(1)至少部分容纳所述载体(41)和所述光引擎(2);
c)将所述驱动器(3)以能拆卸的机械连接方式连接在所述载体(41)上,以形成所述驱动器(3)与所述载体(41)之间的电连接。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤a)中包括将所述光引擎(2)连接在所述载体(41)的第一表面(S1)上。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,步骤c)中包括将所述驱动器(3)连接在所述载体(41)的与所述第一表面(S1)相对的第二表面(S2)上。
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