CN215764928U - 散热器以及包含该散热器的照明装置 - Google Patents

散热器以及包含该散热器的照明装置 Download PDF

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Abstract

描述了散热器和包含该散热器的照明装置。该散热器包括具有第一表面和第二表面的至少一个金属片、至少部分地从第一表面延伸的至少一个第一参考定位销、以及至少部分地从第二表面延伸并位于该至少一个第一参考定位销的直径内并与该至少一个第一参考定位销同心的至少一个第二参考定位销。该至少一个第一参考定位销的直径大于至少一个第二参考定位销的直径。

Description

散热器以及包含该散热器的照明装置
相关申请的交叉引用
本申请要求欧洲专利申请No. 20156939.9的优先权，该申请以全文引用的方式并入到本文中。
技术领域
本公开涉及散热器和包括这种散热器的照明装置，尤其用于汽车外部或内部照明。本公开还涉及一种用于生产这种照明装置的方法。
背景技术
用作汽车外部或内部照明的现代照明装置可能包括散热器。发光装置或照明模块，例如LED，可以附连到散热器，使得来自照明模块操作的热量可以安全地远离散热器进行传递，而不会对照明模块造成损坏。附连到散热器的照明模块可以经由电线耦合到电接口，使得照明模块可以在外部被控制(例如，在各功能之间切换和/或接通或切断)。
发明内容
描述了一种散热器、照明装置和制造方法。散热器包括具有第一表面和第二表面的至少一个金属片、至少部分地从第一表面延伸的至少一个第一参考定位销、以及至少部分地从第二表面延伸并位于至少一个第一参考定位销的直径内并与至少一个第一参考定位销同心的至少一个第二参考定位销。至少一个第一参考定位销的直径大于至少一个第二参考定位销的直径。
附图说明
现在将参考附图详细描述本发明的示例，其中:
图1是用于照明装置的示例散热器的透视图；
图2是示例照明装置的三维示意图；
图3a、3b和3c是处在制造方法的不同阶段的照明装置的截面示意图；和
图4是制造照明装置的示例方法的流程图。
具体实施方式
下文将参考附图更全面地描述不同光照***和/或发光二极管(“LED”)实施方式的示例。这些示例并不相互排斥，并且在一个示例中发现的特征可以与在一个或多个其他示例中发现的特征相组合，以实现额外的实施方式。因此，将会理解，附图中所示的示例仅是为了说明的目的而提供的，并且它们不旨在以任何方式限制本公开。相同的附图标记始终指代相同的元件。
应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可以用于描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语可用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，第二元件可以被称为第一元件。如这里所使用的，术语“和/或”可以包括相关列出项目中一个或多个的任何和所有组合。
应当理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为在另一个元件上或延伸到另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件上或“直接延伸到”另一个元件上时，可不存在中间元件。还应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件和/或经由一个或多个中间元件连接或耦合到另一个元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，在该元件与另一个元件之间不存在中间元件。应当理解，除了附图中描绘的任何取向之外，这些术语还旨在涵盖元件的不同取向。
诸如“下方”、“上方”、“上部”、“下部”、“水平”或“竖直”之类的相对术语可在本文中用于描述一个元件、层或区域与图中所示的另一个元件、层或区域的关系。应当理解，除了附图中描绘的取向之外，这些术语还旨在涵盖装置的不同取向。
此外，LED、LED阵列、电部件和/或电子部件是否容纳在一个、两个或多个电子板上也可能取决于设计约束和/或应用。
在汽车灯中（如前照灯或后灯），散热器可以具有由光学元件（如反射镜或透镜）后方的可用空间所决定的形式。为了实现多种功能，特别是远光和近光功能，有时多个单元可以彼此相邻放置，而在其他情况下，这些单元可以一个放置在另一个的顶上。这种双功能模块的散热器的构造可能需要复杂的压铸自由形式，或者包括可以焊接在一起的多个挤出或冲压结构的组合。
为了确保照明模块的放置方式可以实现所需的发射光（例如关于发射光的强度和/或方向），可以使用从散热器表面延伸的参考定位销。这种参考定位销可以允许例如照明模块相对于散热器参考定位和/或散热器相对于光学元件（如汽车前照灯的反射器）参考定位。由于这种参考定位销需要例如通过焊接而安装到散热器上，以准确的方式构建这种照明装置可能非常困难和昂贵，因为例如焊接很难准确地完成。由于制造复杂，这种压铸自由形式或大量不同部件的价格也可能很高。
这里描述的实施例可以提供一种散热器、照明装置和制造照明装置的方法，其可以是成本有效的和/或改善照明装置的制造，防止或至少减轻前述缺点，并且能够准确定位这种散热器的参考定位元件。
图1是用于照明装置2的示例散热器4的透视图。散热器4可以由形成为L形的金属片3形成，使得散热器4具有L形截面。L形金属片3可以具有第一侧14和第二侧16。在一些实施例中，散热器4的第一侧14可以具有接收部段6，照明模块18(图1中未示出)可以安装在接收部段6上。L形金属片3的第一侧14可以包括第一参考定位销10和第二参考定位销12。第二参考定位销12可以从第一参考定位销10深拉。第一参考定位销10可以至少部分地从第一侧14的第一表面4-1延伸。第二参考定位销12可以至少部分地从第一侧14的第二表面4-2延伸。在第二参考定位销12的一侧上，可以有基准点20。这种基准点也可以囊括在第一参考定位销10的一侧上。
散热器（例如散热器4）可以是无源热交换器，其将由照明模块和/或发光装置（例如包括一个或多个LED管芯的LED单元）产生的热量传递到气态介质或流体介质，例如空气或液体冷却剂，在那里热量可以远离照明模块传递。散热器可以由此允许将照明模块的温度调节在最佳水平。散热器可以由导热材料（例如金属材料/金属片）制成。
图2是示例照明装置2的三维示意图。在图2所示的示例中，照明装置2包括四个L形金属片，它们彼此连接并在其第一侧14的下部段接触。可以看出，在四个L形金属片3之间存在特定角度。示出了在L形金属片的第二表面与L形金属片31的第二表面之间形成的示例角度22。此外，四个L形金属片的第二侧12可以在它们所指向的方向上交替设置。L形金属片之一可以具有用于接收照明模块18的接收部段6。在图2中，是L形金属片。此外，L形金属片在某些细节上可以彼此不同。
被配置用于接收至少一个照明模块18的至少一个接收部段6可以形成在散热器中。接收部段6可以例如是散热器中的开口或突起，照明模块18可以安装和/或放置在该开口中或突起上。至少一个接收部段6可以是基座或腔。例如，至少一个照明模块6可以布置或安装到接收部段6中的散热器。这可以保证至少一个照明模块6被准确地定位在散热器上。接收部段6可以具有与照明模块6匹配的形式。照明模块6可以与散热器连接，特别是热连接。
照明模块18例如可以是单个LED管芯，或者可以是或包括LED单元，如上文所描述。LED单元可以包括两个或三个或更多个LED管芯。照明模块18可以被配置为向发光侧发射光。发光侧可代表散热器的一个或多个区域或散热器周围的一个或多个区域，其中可以把待照亮的物体放到发光侧进行照射。照明模块18可计划用于需要强亮光的照明应用，例如汽车前照灯或后灯。热量可以经由在它们之间建立的热连接从至少一个照明模块18传递到散热器。例如，可以放置和/或安装照明模块18，例如通过使用导热材料(例如热膏、热胶或热垫)将其钎焊和/或胶合在散热器上。
至少一个第一参考定位销和至少一个第二参考定位销可以分别形成在散热器的金属片中。至少一个第一参考定位销和至少一个第二参考定位销可以直接形成。至少一个第一参考定位销和至少一个第二参考定位销可以由厚金属片形成，例如厚金属片最小厚度为2 mm。至少一个第一参考定位销和至少一个第二参考定位销可以通过将它们双深拉成金属片中而形成。至少一个第一参考定位销和至少一个第二参考定位销可用于定位并将至少一个照明模块(例如欲安装到接收部段的LED模块)与光学元件对准，光学元件例如为相关的光学器件(例如，反射器或透镜）。
至少一个第一参考定位销10可以分别从散热器4的第一表面4-1突出(例如延伸或伸出)大约1毫米至1.5毫米。这同样可以适用于在至少一个第一参考定位销10的相反方向上突出的至少一个第二参考定位销12，使得它可以分别从散热器4的相反表面(例如第二表面4-2)突出大约1毫米至1.5毫米，仅举几个非限制性示例。至少一个第一参考定位销和至少一个第二参考定位销的这种突出长度足以实现与一个或多个其他元件的非常准确的定位对准。
可能需要一种用于将照明装置(例如灯)定位在例如汽车前照灯的反射器中的准确***。参考定位销可以例如提供安置表面，使得例如光学元件可以安装在相对于照明装置的预定位置，因此是对准或参考定位位置。光学元件可以是反射器或透镜，仅举几个非限制性示例。根据一些实施例，光学元件可以进一步安装或固定在散热器或照明装置上。
一个示例应用可以是，例如，根据MACH 33规范的汽车灯(例如，具有近光和/或远光照明源作为组合安装到一个反射器上的相应双功能的LED灯设计)。
根据另一示例性实施例，至少一个第一参考定位销和至少一个第二参考定位销可以彼此同心地布置。这样，可以实现在金属片(例如，厚(例如，铝)板)的两侧伸出的两个参考定位销的中心的最佳对准。
根据另一示例性实施例，该至少一个第一参考定位销可以具有比该至少一个第二参考定位销更大的直径。至少一个第二参考定位销可以位于至少一个第一参考定位销的直径内。应当理解，至少一个第二参考定位销的直径可以小于至少一个第一参考定位销的直径。
根据另一示例性实施例，散热器的至少一个金属片可以具有至少2 mm的厚度。金属片的厚度可以适合于要传递的热量(例如，具有大约2 mm至10 mm厚度的金属片)。金属片厚度可以例如大于2毫米(例如，2.5或3毫米)。例如，为了达到所需的最佳条件，例如用于热管理，金属片可以是厚度至少为2 mm的厚铝片。
根据另一示例性实施例，至少一个第一参考定位销和/或至少一个第二参考定位销可以包括至少一个基准点，以能够将至少一个照明模块放置到散热器。例如，两个(例如，第一和第二)参考定位销与其他参考定位特征的组合制造也是可能的。例如，可以在第一参考定位销的一侧提供一个或多个基准点，例如用于相对于一个或多个基准点放置照明模块。这可以在生产过程中实现例如工具零件的固有参考定位(例如，用于照明模块的放置)，从而可以实现由于两个销所致的高定位准确度。以这种方式，可以实现散热器和/或照明装置的高速和成本有效的生产。
根据另一个示例性实施例，至少一个金属片可以由铝、铜、和/或铝和/或铜基合金组成，或至少一个金属片可以包括铝、铜、和/或铝和/或铜基合金。
根据另一示例性实施例，至少一个金属片可以具有L形截面，L形截面具有第一侧和第二侧。L形金属片的第一侧可以为至少一个照明模块提供接收部段。金属片可以形成为L形，例如通过弯曲金属片。例如，金属片可以被弯曲成使得L形金属片的第一侧比第二侧更长。金属片的L形形式可以适用于在截面图中观察的金属片。
根据另一示例性实施例，散热器可以包括多个L形金属片，它们可以至少彼此热连接。金属片或多个金属片可以形成(例如，弯曲)为多个(例如，至少两个)这样的L形金属片。多个L形金属片可以相互连接并至少相互热耦合。
根据另一示例性实施例，多个L形金属片可以彼此连接，在它们相应的第二侧之间具有一定角度，允许至少一个照明模块以倾斜位置安装到散热器。通过连接多个L形金属片，可以在L形金属片的相应第一侧之间设置一定的角度。
根据另一示例性实施例，用于至少一个照明模块的至少一个接收部段可以相对于散热器的多个金属片中的另一个L形金属片成角度(例如，倾斜)。以这种方式，例如，可以实现照明模块发射光的特定方向。
根据另一示例性实施例，多个L形金属片中的一个L形金属片可以包括至少一个第一参考定位销和至少一个第二参考定位销。多个L形金属片中的另一个L形金属片可以包括用于至少一个照明模块的至少一个接收部段。此外，如上文所描述，形成散热器的多个L形金属片中的一个或多个可以包括第一参考定位销和第二参考定位销的组合。
根据另一示例性实施例，散热器包括至少部分地彼此连接的多个L形金属片，其中L形金属片的相应第一侧彼此触碰。对于双功能LED模块的组件(例如，用于汽车用品中的前照应用)而言，可以使用两个相似和/或相同的散热器(例如，金属片或金属片零件)，其中两个金属片被连接(例如，接合)，以接纳用于两种功能(例如，近光和远光)的照明模块(例如，LED)。此外，多个L形金属片可以经由它们相应的第一和/或第二侧或其部分彼此连接。该连接可以是胶合、焊接和/或铆接，仅举几个非限制性示例。
根据另一个示例性实施例，多个L形金属片的相应第二侧可以在L形金属片的相应第二侧突出的方向上交替设置。多个L形金属片可以以彼此连接，使得多个L形金属片的相应第二侧在它们延伸的纵向方向上交替设置。第二侧中的一个或多个可以使得包括多个相互连接的L形金属片的相应照明装置能够固定到例如由汽车前照灯所提供的安装部段。
图4是制造照明装置的示例方法400的流程图。在图4所示的示例中，提供了至少一个金属片(402)。在实施例中，至少一个金属片可以是图1的金属片3。该至少一个金属片可以形成为L形形式(404)。至少一个第一参考定位销可以被深拉到金属片内(406)。在实施例中，至少一个第一参考定位销可以是参考定位销10。可以从金属片在第一表面4-1上深拉至少一个第一参考定位销。至少一个第二参考定位销可以被深拉进金属片(408)。在实施例中，至少一个第二参考定位销可以是参考定位销12。该至少一个第二参考定位销可以从该至少一个第一参考定位销10的顶侧(见图1中的24)在与该至少一个第一参考定位销10被深拉的方向相反的方向被深拉。可以提供至少一个照明模块(例如，图2的照明模块18)(410)。照明模块可以布置在由L形金属片中至少一个形成的散热器的接收部段中(412)。如上文所提到的，可以提供至少一个另外的金属片，用于形成与金属片连接以形成散热器的另一金属片。
虽然图4的流程图示出了以特定顺序执行的步骤，但是本领域普通技术人员将理解，这些步骤可以以不同的顺序执行。例如，在金属片形成为L形形式之前，至少一个第一参考定位销和/或第二参考定位销可以被深拉到金属片中。
这可以称为双深拉。在实施例中，至少一个第一参考定位销可以通过由金属片直接形成薄壁销来进行深拉，该金属片可以是厚金属板。至少一个第二金属销可以在与第一参考定位销相反的方向上从形成第一参考定位销顶侧的部分进行深拉。这样，例如两个参考定位销可以相对于它们在散热器上的位置非常准确地对准，从而可以满足客户和/或光源的照明应用规范在准确度方面的要求。可以实现公差为50微米或更小的定位精度。此外，通过使用例如厚金属片作为基础材料，这可以实现这种散热器设计更具成本效益的解决方案。通过深拉第一参考定位销和第二参考定位销，可不需要接合技术，例如焊接或宽松对准结构。
在实施例中，散热器可以由导热材料（例如金属材料），通过成形、冲压、冲裁和/或修整工艺制成。第一参考定位销和第二参考定位销可以通过将它们深拉进散热器而形成在金属片中，例如在相同的制造工艺中或者在成形、冲压、冲裁和/或修整工艺之后的后续制造工艺中进行。这可以至少适用于直径大于第二参考定位销的第一参考定位销。
图3a、3b和3c是在制造方法的不同阶段的照明装置的截面示意图。
在图3a中，金属片3形成为具有L形截面的形式。金属片3限定有第一表面4-1和第二表面4-2。这可以是能够实现第一参考定位销10和第二参考定位销12被深拉入金属片3中的初始条件。
在图3b中，与随后被深拉的第二参考定位销12(见图3c)相比，具有更大直径的第一参考定位销10从金属片3或其一部分在金属片3的第一表面4-1上深拉。这可以通过对第一参考定位销10进行一侧切割和压纹来实现。
在图3c中，第二参考定位销12被深拉。第二参考定位销12可以具有比第一参考定位销10更小的直径。第二参考定位销12可以从第一参考定位销10的顶侧24深拉。与第一参考定位销10相比，第二参考定位销12可以在相反方向上被深拉。
第二参考定位销12可以伸出金属片3的第二表面4-2之外。第一参考定位销10可以伸出金属片3的第一表面4-1之外。最终，较大直径的第一参考定位销10可以延伸超过金属片3的第一表面4-1大约1毫米至1.5毫米。相应地，较低直径的第二参考定位销12可以延伸超过金属片3的第二表面4-2。
在图3b和3c所示的实施例中，两个参考定位销10和12是同心的。两个参考定位销10和12都可以例如用于将安装到接收部段6的照明模块18(例如，LED模块)相对于相关光学器（件例如汽车前照灯的反射器）进行定位，仅举一个非限制性示例。
在实施例中，使用放置头的拾取和放置机器人可以用于将至少一个照明模块安装到散热器。对于其他照明模块，这可以重复(顺序或并行)。放置头可以容易接近用于布置一个或多个照明模块的一个或多个接收部段。在一个或多个照明模块被安装到一个或多个金属片之后(例如，如上文所描述)，金属片可以通过在各金属片之间形成热连接来接合。拾取和放置机器人可以利用一个或多个基准点来对准一个或多个照明模块的放置。
在实施例中，对于第一参考定位销和第二参考定位销的制造而言，与在几个方向上的深拉相比，在单个方向上的深拉可以以更高效的方式完成。此外，在单个方向上的深拉能够同时深拉多个(例如，至少两个)参考定位销(例如，在单个制造步骤中)。因此，为了制造第一参考定位销和第二参考定位销，第一参考定位销或多于一个这样的第一参考定位销可以在第一(例如，单个)方向上深拉。然后，在随后的制造步骤中，可以在与第一方向相反的第二(例如，单一)方向上深拉第二参考定位销或多于一个这样的第二参考定位销。
在实施例中，如上文所提到的，金属片可以以具有L形截面的方式形成。在实施例中，这可以在形成至少一个第一参考定位销和至少一个第二参考定位销之前或之后进行。至少一个另外的金属片可以以这样的方式提供和形成，使得至少一个另外的金属片具有L形截面。金属片和至少一个另外的金属片可以彼此热耦合和/或连接。在实施例中，金属片可以通过弯曲形成为L形，并且金属片和至少一个其他金属片可以通过将它们胶合、焊接和/或铆接在一起而连接(例如，其中金属片和另外金属片可以以这样的方式连接，使得在L形金属片与L形的另外金属片的相应第二侧之间建立特定或预定角度)。
根据另一示例性实施例，至少一个基准点可以形成在至少一个第一参考定位销和/或至少一个第二参考定位销的顶表面中。基准点可形成在第一参考定位销和/或第二参考定位销的顶表面中，这是通过将其深拉到顶表面中而形成的。基准点可以在将相应参考定位销形成为金属片中的相同深拉过程中形成到相应参考定位销的顶表面中。
已经详细描述了实施例，本领域的技术人员将理解，即使给出本描述，也可以对这里描述的实施例进行修改，而不脱离本发明概念的精神。因此，本发明的范围并不局限于示出和描述的特定实施例。

Claims (14)

1.一种散热器，其特征在于，该散热器包括:
至少一个金属片，其具有第一表面和第二表面；
至少一个第一参考定位销，其至少部分地从所述第一表面延伸；和
至少一个第二参考定位销，其至少部分地从所述第二表面延伸，并且位于所述至少一个第一参考定位销的直径内，并且与所述至少一个第一参考定位销同心，所述至少一个第一参考定位销的直径大于所述至少一个第二参考定位销的直径。
2.根据权利要求1所述的散热器，其中所述至少一个第一参考定位销和所述至少一个第二参考定位销用于所述散热器相对于至少一个光学元件定位。
3.根据权利要求1所述的散热器，其中所述散热器的所述至少一个金属片具有至少2mm的厚度。
4.根据权利要求1所述的散热器，其中所述至少一个第一参考定位销或所述至少一个第二参考定位销中的至少一个包括至少一个基准点。
5.根据权利要求4所述的散热器，其中所述至少一个基准点用于将至少一个照明模块放置在所述散热器上。
6.根据权利要求1所述的散热器，其中所述至少一个金属片包括铝。
7.根据权利要求1所述的散热器，其中所述至少一个金属片具有包括第一侧和第二侧的L形截面。
8.根据权利要求7所述的散热器，其中所述L形金属片的第一侧为至少一个照明模块提供接收部段。
9.根据权利要求7所述的散热器，其中所述散热器包括至少彼此热耦合的多个L形金属片。
10.根据权利要求9所述的散热器，其中所述多个L形金属片的各个第二侧之间的角度允许至少一个照明模块以倾斜位置安装到所述散热器。
11.根据权利要求10所述的散热器，其中所述多个L形金属片中的一个L形金属片包括所述至少一个第一参考定位销和所述至少一个第二参考定位销，并且所述多个L形金属片中的另一个L形金属片包括用于所述至少一个照明模块的至少一个接收部段。
12.一种照明装置，其特征在于，该照明装置包括:
至少一个散热器，包括:
至少一个金属片，其具有第一表面和第二表面，
至少一个第一参考定位销，其至少部分地从所述第一表面延伸，以及
至少一个第二参考定位销，其至少部分地从所述第二表面延伸并且位于所述至少一个第一参考定位销的直径内，并且与所述至少一个第一参考定位销同心，所述至少一个第一参考定位销的直径大于所述至少一个第二参考定位销的直径；和
至少一个照明模块，其安装到所述至少一个散热器的至少一个接收部段。
13.根据权利要求12所述的照明装置，其中所述散热器包括至少部分彼此热耦合的多个L形金属片，并且其中所述L形金属片的各个第一侧彼此触碰。
14.根据权利要求13所述的照明装置，其中，所述多个L形金属片的各个第二侧在所述L形金属片的各个第二侧突出的方向上交替设置。
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