FR2938047A1

FR2938047A1 - Dispositif de connexion pour une source lumineuse utilisant des leds

Info

Publication number: FR2938047A1
Application number: FR0806062A
Authority: FR
Inventors: Michel Petit
Original assignee: MPE SOLUTIONS
Current assignee: MPE SOLUTIONS
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-07

Abstract

L'objet de l'invention est une source lumineuse comprenant d'une part des LED (10) rapportées sur un circuit imprimé ou support de LED (12) et recouvertes de moyens pour traiter le flux lumineux, et d'autre part, un châssis ou boîtier (14) supportant des moyens (16) pour dissiper la chaleur ainsi que des moyens (18) d'alimentation des LED, caractérisée en ce que le support de LED (12) est relié au boîtier (14) par l'intermédiaire d'une connexion électrique et d'une connexion thermique, ladite connexion thermique assurant le verrouillage et le déverrouillage du support de LED (12) sur le boîtier (14).

Description

DISPOSITIF DE CONNEXION POUR UNE SOURCE LUMINEUSE UTILISANT DES LED La présente invention concerne un dispositif de connexion pour une source lumineuse utilisant des LED. Dans le domaine des sources lumineuses, on connait celles utilisant au moins une lampe à incandescence.

Dans ce cas, la source lumineuse comprend un châssis avec une alimentation électrique reliée à une douille à laquelle est solidarisée de manière démontable une lampe. Des moyens pour traiter le flux lumineux sont également prévus. Selon les cas, la lampe peut comprendre un culot à vis ou à baïonnette qui coopère avec des formes analogues ménagées au niveau de la douille.

Ainsi, la lampe peut être démontée sans avoir recours à un outil. Le culot comprend deux zones différentes et isolées entre elles (l'une au niveau de l'extrémité et une autre au niveau de la paroi latérale) coopérant avec des bornes prévues au niveau de la douille pour assurer la continuité électrique. Cet agencement permet de ne changer que la lampe lorsque cette dernière ne fonctionne plus 15 et limite ainsi les coûts d'entretien. Dans le cas d'une source lumineuse utilisant des LED, celle-ci comprend un châssis supportant un circuit imprimé sur lequel sont placées les LED, des moyens d'alimentation électrique, ainsi que des moyens pour dissiper la chaleur produite par les LED. Comme pour les sources utilisant des lampes à incandescences, elle comprend des moyens pour traiter le 20 flux lumineux. Contrairement aux sources lumineuses utilisant des lampes à incandescence, lorsque le nombre de LED ne fonctionnant plus affecte la qualité de l'éclairage, il est nécessaire de changer, le circuit imprimé supportant l'ensemble des LED, les moyens d'alimentation électrique et les moyens pour dissiper la chaleur, cet ensemble étant monolithe et difficile à 25 scinder pour un utilisateur non équipé d'outils pour assembler des composants électroniques. Par conséquent, les coûts d'entretien des sources lumineuses utilisant des LED sont très supérieurs à ceux des autres sources, ce qui freine leurs développements.

Aussi, la présente invention vise à pallier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant une source lumineuse utilisant des LED visant à réduire le nombre des éléments à changer lorsque la qualité de l'éclairage est affectée par le nombre de LED ne fonctionnant plus, sans toutefois altérer son fonctionnement.

A cet effet, l'invention a pour objet une source lumineuse comprenant d'une part des LED rapportées sur un circuit imprimé ou support de LED et recouvertes de moyens pour traiter le flux lumineux, et d'autre part, un châssis ou boîtier supportant des moyens pour dissiper la chaleur ainsi que des moyens d'alimentation des LED, caractérisée en ce que le support de LED est relié au boîtier par l'intermédiaire d'une connexion électrique et d'une connexion thermique, ladite connexion thermique assurant le verrouillage et le déverrouillage du support de LED sur le boîtier. Les dessins annexés représentent : - la figure 1 est un schéma illustrant une source lumineuse selon l'invention, les figures 2A et 2B sont des vues de face illustrant les deux pièces formant la partie 15 mâle d'un dispositif de connexion selon l'invention, la figure 3 est une vue latérale illustrant la partie mâle d'un dispositif de connexion selon l'invention, les figures 4A et 4B sont des vues de face illustrant les deux pièces formant la partie femelle d'un dispositif de connexion selon l'invention, 20 la figure 5 est une vue latérale illustrant la partie femelle d'un dispositif de connexion selon l'invention, la figure 6 est une vue de face illustrant un dispositif de connexion selon l'invention, la figure 7 est une vue latérale de la partie mâle d'un dispositif de connexion selon une autre variante, 25 la figure 8 est une vue latérale de la partie femelle d'un dispositif selon une autre variante, et la figure 9 est une vue latérale illustrant le dispositif de connexion des figures 7 et 8 en cours d'assemblage. Sur la figure 1, on a représenté une source lumineuse comportant des LED 10. Ces LED sont 30 rapportées sur un circuit imprimé ou support de LED 12, de préférence plan. Avantageusement, les LED sont montées en série. La partie circuit électrique du support de LED 12 n'est pas plus décrite car elle est bien connue de l'homme du métier et peut prendre différentes configurations.

Des moyens pour traiter le flux lumineux sont également prévus. De préférence, ils sont solidarisés au support de LED. Ces moyens pour traiter le flux lumineux ne sont pas plus décrits car ils sont connus de l'homme du métier. La source lumineuse comprend également un châssis ou boîtier 14 supportant des moyens 16 5 pour dissiper la chaleur ainsi que des moyens 18 d'alimentation des LED. De préférence, le boîtier 14 comprend des moyens pour le solidariser à un support. Généralement, le boîtier 14 comprend un logement 20 dans lequel sont placés les moyens 18 d'alimentation des LED. Selon un mode de réalisation, les moyens 16 pour dissiper la chaleur se présentent sous la 10 forme d'ailettes disposées autour du boîtier 14. Le boîtier 14, les moyens 16 pour dissiper la chaleur ainsi que les moyens 18 d'alimentation des LED ne sont pas plus décrits car ils sont connus de l'homme du métier et peuvent prendre différentes configurations. Selon l'invention, le support de LED 12 est relié au boîtier 14 par l'intermédiaire d'un 15 dispositif de connexion 22 de type démontable comportant une connexion électrique et une connexion thermique. La connexion électrique comprend une première partie 24 reliée au support de LED 12 et une seconde partie 26 reliée au boîtier 14, comme illustré sur la figure 1. Selon l'exemple illustré sur la figure 1, la première partie 24 correspond à la fiche d'une 20 connexion susceptible de s'emboiter dans la seconde partie 26 qui correspond à la prise. L'invention n'est pas limitée à cet agencement, la fiche pouvant être reliée au boîtier et la prise au support de LED. Selon l'invention, le boîtier 14 comprend une surface 28 au regard d'une surface 30 du support de LED 12. 25 Ainsi, selon l'exemple illustré le boîtier 14 comprend une plaque 32 reliée audit boîtier 14 dont l'une des surfaces correspond à la surface 28. De préférence, cette plaque 32 est en un matériau conducteur thermique, par exemple en métal. Avantageusement, les moyens 16 pour dissiper la chaleur sont reliés à cette plaque 32. Le reste du boîtier 14 est de préférence en un matériau isolant sur le plan thermique. 30 En parallèle, le support de LED 12 comprend une plaque 34 fixée au niveau de la face arrière du circuit imprimé supportant les LED. Des moyens sont prévus pour transférer la chaleur émise par les LED vers cette plaque 34, par exemple les connections des LED au circuit imprimé.

Selon l'invention, la connexion thermique comprend une première partie dite mâle 36 reliée au support de LED 12 illustrée sur les figures 2A, 2B, 3 et 7 et une seconde partie dite femelle 38 reliée au boîtier 14 illustrée sur les figure 4A, 4B, 5 et 8, les parties 36 et 38 étant réalisées en un matériau conducteur thermique.

La partie mâle 36 comprend au moins une surface susceptible d'être en contact avec au moins une surface de la partie femelle 38 pour assurer le transfert thermique et des moyens de verrouillage/déverrouillage pour maintenir plaquer les deux surfaces l'une contre l'autre. Selon un mode de réalisation illustré sur les figures 2A, 2B, 3, 4A, 4B et 5, la partie mâle 36 comprend deux plaques empilées, un disque 40 (figure 2A) intercalé entre la plaque 34 et un autre disque 42 (figure 2B) comportant en périphérie au moins une encoche 44 en saillie. De préférence, le disque 42 comprend trois encoches en saillie 44 disposées à 120°, comme illustré sur la figure 2B. La plaque 34, le disque 40 et le disque 42 sont reliés entre eux par tout moyen approprié, par exemple par trois vis, pour assurer le transfert thermique entre le support de LED 12, la plaque 15 34, les disques 40, 42. Le disque 42 a un diamètre dl égal ou légèrement supérieur au diamètre du disque 40 entre les encoches 44 et un diamètre D 1 supérieur à dl au niveau des encoches 44. En complément, la partie femelle 38 comprend deux plaques, un anneau 46 (figure 4B) intercalé entre la plaque 32 et un autre anneau 48 (figure 4A) comportant au moins une 20 encoche en creux 50. De préférence, l'anneau 48 comprend trois encoches en creux 50 à 120°, comme illustré sur la figure 4A. La disposition des encoches en creux et en saillie 44 et 50 n'est pas limitée à celle décrite. Ainsi, la connexion thermique peut être réalisée avec une ou plusieurs encoches disposées avec des angles différents. Ces encoches peuvent être agencées en fonction de la géométrie 25 retenue en fonction des besoins selon les applications. De préférence, l'anneau 46 a un diamètre intérieur D2 légèrement supérieur à Dl. L'anneau 48 a un diamètre égal ou légèrement inférieur à D2 au niveau des encoches en creux 50 et un diamètre d2 supérieur à dl et inférieur à Dl entre les encoches en creux 50. Les encoches en creux 50 ont des formes adaptées pour permettre le passage des encoches en 30 saillie 44. Selon une autre caractéristique de l'invention, le disque 42 correspond à l'évidement de l'anneau 48. Ainsi, en découpant un disque dont le diamètre extérieur est égal à celui de l'anneau 48 selon le profil de son évidement central, on obtient de manière simultanée le disque 42 et l'anneau 48. Cette configuration permet d'optimiser la matière et permet d'être sur que le disque 42 va passer à travers l'anneau 48. La plaque 32, les anneaux 46 et 48 sont reliés par tout moyen approprié, par exemple par trois vis, pour assurer le transfert thermique entre le boîtier 14, la plaque 32 et les anneaux 46, 48.

Les anneaux 46, 48 et les disques 40 et 42 ont sensiblement les mêmes épaisseurs. Pour obtenir l'assemblage des parties mâle et femelle et de la sorte du support de LED 12 au boîtier 14, le disque 42 est inséré dans l'évidement de l'anneau 48 en disposant les encoches en saillie 44 au droit des encoches en creux 50. Lorsque le disque 42 se trouve dans le plan de l'anneau 46, on effectue une légère rotation selon l'axe 54, comme illustré sur la figure 6.

Ainsi, les encoches en saillie 44 du disque 42 se trouve immobilisées par les portions de l'anneau 48 prévues entre les encoches en creux 50 afin d'obtenir un verrouillage de la connexion thermique. Pour déverrouiller la connexion thermique, il convient d'effectuer une légère rotation en sens inverse pour libérer les encoches en saillie 44. Lorsque la connexion thermique est en position verrouillée, la surface libre A du disque 42 est en contact avec la surface libre A' de la plaque 32 et la surface libre B de l'anneau 48 est en contact avec la surface libre B' de la plaque 34 afin d'assurer un transfert thermique efficace entre le support de LED 14 et les moyens 16 pour dissiper la chaleur. Les phénomènes de dilatation renforcent le contact entre lesdites surfaces ce qui conforte le transfert thermique.

Selon une variante de l'invention, la fiche 24 de la connexion électrique comprend un cylindre dont l'axe est confondu avec l'axe de rotation 54 de la connexion thermique. En parallèle, la prise 26 de la connexion électrique comprend un alésage dont l'axe est confondu avec l'axe de rotation 54 qui reçoit la fiche 24. Le cylindre et l'alésage comprennent deux zones qui coopèrent pour assurer la continuité électrique.

Selon une autre variante, la première partie de la connexion électrique comprend au moins un plot 56 (représenté en pointillé sur la figure 1) dont l'extrémité affleure au niveau de la surface A, disposé sur un cercle de rayon R et de centre l'axe de rotation 54. Généralement, on peut prévoir plusieurs plots 56. En complément, la seconde partie de la connexion électrique comprend au moins un plot 58 (représenté en pointillé sur la figure 1) dont l'extrémité affleure au niveau de la surface A', disposé sur un cercle de rayon R et de centre l'axe de rotation 54, les plots 58 et 56 étant disposés de manière à venir en face l'un de l'autre et assurer la continuité électrique lorsque le dispositif de connexion est à l'état verrouillé.

Cependant, d'autres solutions techniques peuvent être envisagées pour la connexion électrique. Selon un autre mode de réalisation illustré sur les figures 7 à 9, la partie femelle 38 se présente sous la forme d'une glissière en U avec une ouverture 60 rétrécie. En complément, la partie mâle 36 a une section en forme de T inversé, la jambe du T 62 ayant des dimensions adaptées à l'ouverture 60 alors que la tête du T 64 a une longueur légèrement inférieure à l'écartement entre les branches du U de la partie femelle 38. Selon ce mode de réalisation le passage de l'état déverrouillé à l'état verrouillé s'effectue grâce à une translation relative des deux parties 36 et 38.

Selon ce mode de réalisation, la connexion électrique est prévue en deux parties 24 et 26 portées respectivement par la partie mâle 36 et la partie femelle 38, les deux parties étant disposées de manière adéquate pour venir en contact et assurer la continuité électrique à l'état verrouillé. Selon l'invention, le passage de l'état verrouillé à l'état déverrouillé de la connexion (ou vice versa) est assuré par un mouvement relatif des deux parties 36 et 38, la connexion électrique comportant deux parties disposées de manière adéquate pour venir en contact et assurer la continuité électrique à l'état verrouillé. Cet agencement permet d'obtenir en même temps la connexion thermique et la connexion électrique. L'invention permet de réduire les coûts d'entretien, car lorsque la qualité de l'éclairage est affectée par le nombre de LED ne fonctionnant plus, il suffit de changer uniquement le support de LED, les LED et les parties mâles des connexions thermique et l'électrique. Contrairement, aux systèmes de l'art antérieur, les moyens d'alimentation et les moyens pour dissiper la chaleur sont conservés ce qui réduit les coûts d'entretien. Les connexions thermique et électrique n'affectent pas le fonctionnement de la source 25 lumineuse car elles assurent d'une part la continuité électrique, et d'autre part, un transfert thermique efficace entre les LED et les moyens 16 pour dissiper la chaleur.

Claims

REVENDICATIONS1. Source lumineuse comprenant d'une part des LED (10) rapportées sur un circuit imprimé ou support de LED (12) et recouvertes de moyens pour traiter le flux lumineux, et d'autre part, un châssis ou boîtier (14) supportant des moyens (16) pour dissiper la chaleur ainsi que des moyens (18) d'alimentation des LED, caractérisée en ce que le support de LED (12) est relié au boîtier (14) par l'intermédiaire d'une connexion électrique et d'une connexion thermique, ladite connexion thermique assurant le verrouillage et le déverrouillage du support de LED (12) sur le boîtier (14).
2. Source lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la connexion thermique comprend une première partie dite mâle (36) reliée au support de LED (12) et une seconde partie dite femelle (38) reliée au boîtier (14), lesdites parties (36, 38) étant réalisées en un matériau conducteur thermique, et des moyens de verrouillage/déverrouillage pour maintenir reliées les parties mâle (36) et femelle (38) après un mouvement relatif desdites deux parties (36 et 38).
3. Source lumineuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la connexion thermique comprend une première partie dite mâle (36) reliée au support de LED (12) et une seconde partie dite femelle (38) reliée au boîtier (14), lesdites parties (36, 38) étant réalisées en un matériau conducteur thermique, et des moyens de verrouillage/déverrouillage pour maintenir reliées les parties mâle (36) et femelle (38) après une légère rotation autour d'un axe (54).
4. Source lumineuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie mâle (36) comprend deux plaques empilées, un disque (40) et un disque (42) comportant en périphérie au moins une encoche (44) en saillie.
5. Source lumineuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le disque (42) comprend trois encoches en saillie (44) disposées à 120°.
6. Source lumineuse selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la partie femelle (38) comprend deux plaques, un anneau (46) et un autre anneau (48) comportant au moins une encoche en creux (50), l'anneau (46) ayant un évidement apte à recevoir le disque (42) avec au moins une encoche en saillie, l'anneau (48) avec au moins une encoche ayant un évidement dont les formes permettent le passage du disque (42) avec au moins une encoche en saillie et son blocage après une légère rotation autour de l'axe (54).
7. Source lumineuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'anneau (48) comprend trois encoches en creux (50) à 120°.
8. Source lumineuse selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que le boîtier (14) comprend une plaque (32) supportant la partie mâle (36) de la connexion 5 thermique et les moyens (16) pour dissiper la chaleur.
9. Source lumineuse selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que la connexion électrique comprend une première partie (24) reliée au support de LED (12) et une seconde partie (26) reliée au boîtier (14), la première ou seconde partie (24, 26) étant disposées de manière adéquate pour venir en contact et assurer la continuité électrique à l'état 10 verrouillé.
10. Source lumineuse selon la revendication 9, caractérisée en ce que la première ou seconde partie (24, 26) de la connexion électrique comprennent un cylindre dont l'axe est confondu avec l'axe de rotation (54) de la connexion thermique susceptible de s'enficher dans un alésage ménagée dans l'autre partie (24, 26) dont l'axe est confondu avec ledit axe de rotation 15 (54).