專利名稱：照明設(shè)備組件和led組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠被熱連接和/或電連接至照明設(shè)備組件殼體的LED組件。
背景技術(shù)：
諸如燈、吸頂燈和追光燈的照明設(shè)備組件是許多家庭和營(yíng)業(yè)場(chǎng)所的重要的設(shè)備。 這樣的組件不僅僅用來(lái)照明一區(qū)域，還經(jīng)常被用作區(qū)域的裝飾的部分。然而，通常 難以將形 式和功能兩者結(jié)合在照明設(shè)備組件中，而不會(huì)折衷一個(gè)或另一個(gè)。傳統(tǒng)的照明設(shè)備組件典型地使用白熾燈泡。白熾燈泡雖然便宜，但是并不是高能 效的，其具有很低的發(fā)光效率。為了克服白熾燈泡的缺點(diǎn)，開(kāi)始使用更高能效的并且更持久 的照明光源，諸如熒光燈泡、高亮度放電(HID)燈泡和發(fā)光二極管(LED)。熒光燈泡和HID 燈泡需要鎮(zhèn)流器來(lái)調(diào)節(jié)流過(guò)燈泡的功率流，如此很難將其并入標(biāo)準(zhǔn)照明設(shè)備組件中。從而， 從前用于特殊應(yīng)用的LED，日益被認(rèn)為是用于更傳統(tǒng)的照明設(shè)備組件的光源。LED提供許多凌駕于白熾燈泡、熒光燈泡和HID燈泡的優(yōu)勢(shì)。舉例來(lái)說(shuō)，與白熾燈 泡相比，LED每瓦特產(chǎn)生更多的光，當(dāng)變暗的時(shí)候，LED的顏色不會(huì)變化，并且LED能夠在提 供增強(qiáng)的保護(hù)作用和持久性的固體外殼內(nèi)構(gòu)造。如果適當(dāng)?shù)剡\(yùn)轉(zhuǎn)，LED還具有非常長(zhǎng)的壽 命期限，有時(shí)超過(guò)100，00小時(shí)，這是最好的熒光燈泡和HID燈泡的壽命期限的兩倍，比最好 的白熾燈泡的壽命長(zhǎng)二十倍。此外，LED通常隨著時(shí)間的過(guò)去逐漸變暗而失效，而不是像白 熾燈泡、熒光燈泡和HID燈泡那樣突然地?zé)龎?。LED相對(duì)于熒光燈泡更令人滿意也是歸因于 它們的減小的尺寸和不需要鎮(zhèn)流器，并且能夠被批量生產(chǎn)成非常小并且容易地安置在印刷 電路板上。雖然LED有著凌駕于白熾燈泡、熒光燈泡和HID燈泡的各種優(yōu)勢(shì)，但是如何適當(dāng)?shù)?管理和分散LED發(fā)出的熱量的挑戰(zhàn)已經(jīng)對(duì)LED的廣泛采用構(gòu)成阻礙。LED的性能通常取決 于工作環(huán)境的外界溫度，以致在具有適度地高外界溫度的環(huán)境中使用LED能夠?qū)е翷ED過(guò) 熱，以及LED的過(guò)早失效。此外，LED以足夠完全照明一區(qū)域的亮度工作過(guò)長(zhǎng)的時(shí)段，也會(huì) 導(dǎo)致LED過(guò)熱并且過(guò)早地失效。從而，高輸出LED要求將熱電偶連接至散熱裝置，以便達(dá)到LED制造商所期待的宣 傳壽命。這常常導(dǎo)致在給定的照明設(shè)備內(nèi)不可升級(jí)或不可替換的照明設(shè)備組件的產(chǎn)生。舉 例來(lái)說(shuō)，LED傳統(tǒng)地與熱散逸裝置殼體永久地耦接，這要求終端用戶在LED的壽命期限結(jié)束 之后丟棄整個(gè)組件。

發(fā)明內(nèi)容
照明設(shè)備組件的一個(gè)實(shí)施例可以通過(guò)諸如散熱墊(thermal pad)的壓縮裝載 (compression-loaded)構(gòu)件將熱從LED直接地轉(zhuǎn)移進(jìn)照明設(shè)備殼體內(nèi)，以允許兩者之間適 當(dāng)?shù)臒醾鲗?dǎo)。另外，照明設(shè)備組件的某些實(shí)施例通過(guò)提供具有在制造期間無(wú)需使用金屬?gòu)?簧，或者不需要LED終端用戶在將LED安裝進(jìn)照明設(shè)備殼體內(nèi)時(shí)過(guò)度用力的熱耦接的可移 動(dòng)的LED光源，使得終端用戶在LED技術(shù)進(jìn)步時(shí)能更新它們的LED引擎。
照明設(shè)備組件的某些實(shí)施例可以包括(1)LED組件和(2)LED插座。LED組件可以 包含第一接合構(gòu)件，插座可以包括第二接合構(gòu)件，諸如角槽。當(dāng)LED組件旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，第一 接合構(gòu)件可以沿角槽向下移動(dòng)以使得壓縮裝載散熱墊形成與照明設(shè)備殼體的界面。該壓縮 的界面可以允許從LED組件至照明設(shè)備殼體內(nèi)的適當(dāng)?shù)臒醾鲗?dǎo)。另外，當(dāng)LED組件旋轉(zhuǎn)至 接合位置時(shí)，它與LED插座的電觸點(diǎn)連接以用于電傳輸。如此，壓縮界面的使用增加了操作 的簡(jiǎn)便性，同時(shí)允許大量的壓縮力而無(wú)需傳統(tǒng)的鋼制彈簧。進(jìn)一步，LED組件和LED插座能 夠在各種熱散逸(heat dissipating)裝置殼體中使用，允許容易地移除或更換LED。雖然 在某些實(shí)施例中，LED組件和LED插座別顯示為具有圓形的周界，但是各種形狀也可以用于 LED組件和/或LED插座。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供有一種導(dǎo)熱殼體；可移動(dòng)的LED組件，該LED組 件包括LED發(fā)光元件和壓縮元件，該壓縮元件從第一位置移動(dòng)到第二位置的操作產(chǎn)生壓縮 力，使得LED組件變成與殼體熱連接和電連接。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供有一種用于照明設(shè)備組件的LED組件，所述照 明設(shè)備組件具有導(dǎo)熱殼體，附接于所述殼體的插座，和第一接合構(gòu)件，所述LED組件包括 LED發(fā)光元件；彈性構(gòu)件；和第二接合構(gòu)件，適用于與所述第一接合構(gòu)件接合；將LED組件 和插座相對(duì)于彼此從對(duì)齊位置移動(dòng)到已接合位置的操作使得第一接合構(gòu)件接合第二接合 構(gòu)件，以及使得彈性構(gòu)件產(chǎn)生壓縮力以減少LED組件和殼體之間的熱阻抗。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供有一種制造照明設(shè)備組件的方法，該方法包括 形成包括LED發(fā)光元件和第一接合構(gòu)件的LED組件；形成附接于導(dǎo)熱殼體的插座，插座包括 適用于與第一接合構(gòu)件接合的第二接合構(gòu)件；以及將LED組件和插座相對(duì)于彼此從對(duì)齊位 置移動(dòng)到已接合位置，以使得第一接合構(gòu)件與第二接合構(gòu)件接合以產(chǎn)生壓縮力，該壓縮力 建立LED組件和裝置殼體之間的電接觸和熱接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供有一種照明設(shè)備組件，該照明設(shè)備組件包括導(dǎo) 熱殼體；插座，附接于所述殼體并包括第一接合構(gòu)件；以及LED組件，包括LED發(fā)光元件； 彈性構(gòu)件；和第二接合構(gòu)件，適用于與所述第一接合構(gòu)件接合；所述LED組件和所述插座相 對(duì)于彼此能夠從對(duì)齊位置移動(dòng)至已接合位置；在所述已接合位置中，所述第一接合構(gòu)件與 所述第二接合構(gòu)件接合并且相對(duì)于所述插座牢固地定位所述LED組件；以及在所述已接合 位置，所述彈性構(gòu)件產(chǎn)生壓縮力，該壓縮力形成所述LED組件和所述殼體之間的電接觸和 熱接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供有一種在具有導(dǎo)熱殼體的照明設(shè)備組件中使用 的可移動(dòng)的LED組件。可移動(dòng)的LED組件包括LED發(fā)光元件和導(dǎo)熱界面構(gòu)件，該導(dǎo)熱界面 構(gòu)件耦接至LED發(fā)光元件并且被配置為當(dāng)LED組件與照明設(shè)備組件的插座耦接時(shí)與導(dǎo)熱殼 體彈性地接觸?？梢苿?dòng)的LED組件還包括彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件可操作地與所述導(dǎo)熱界面 構(gòu)件耦接并被配置為從第一位置移動(dòng)至第二位置以在所述導(dǎo)熱界面構(gòu)件和所述導(dǎo)熱殼體 之間產(chǎn)生壓縮力，使得所述LED組件變成與殼體熱連接。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，提供有可移動(dòng)地耦接至照明設(shè)備組件的LED組件， 具有導(dǎo)熱殼體的照明設(shè)備組件，導(dǎo)熱殼體具有插座和第一接合構(gòu)件。LED組件包括LED發(fā) 光元件，可操作地耦接至LED發(fā)光元件的彈性構(gòu)件，以及適用于可分離地接合第一接合構(gòu) 件以將LED組件可分離地耦接至殼體的第二接合構(gòu)件。所述第一接合構(gòu)件和所述第二接合構(gòu)件的接合使得所述彈性構(gòu)件從未壓縮狀態(tài)移動(dòng)至壓縮狀態(tài)以產(chǎn)生壓縮力，從而形成所述 LED組件和所述殼體之間的熱接觸。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，提供有一種照明設(shè)備組件。照明設(shè)備組件包括導(dǎo)熱 殼體，和可移動(dòng)地耦接至導(dǎo)熱殼體的插座的LED組件，LED組件包括LED發(fā)光元件。照明設(shè) 備組件還包括壓縮元件，該壓縮元件被配置成從第一位置移動(dòng)至第二位置以在LED組件和 導(dǎo)熱殼體之間產(chǎn)生壓縮力，使得LED組件變?yōu)闊徇B接至殼體。根據(jù)本發(fā)明的的又一個(gè)實(shí)施例，提供有一種照明設(shè)備組件。照明設(shè)備組件包括導(dǎo) 熱殼體，附接于殼體并且包括第一接合構(gòu)件的插座，以及LED組件。LED組件包括LED發(fā)光 元件、可操作地耦接至LED發(fā)光元件的彈性構(gòu)件以及適用于與第一接合構(gòu)件接合的第二接 合構(gòu)件。LED組件和插座能夠相對(duì)于彼此從未接合位置移動(dòng)至已接合位置，在已接合位置， 第一接合構(gòu)件接合第二接合構(gòu)件并且相對(duì)于插座牢固地定位LED組件，在已接合位置，彈 性構(gòu)件產(chǎn)生壓縮力以在LED組件和殼體之間形成熱接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供有一種用于照明設(shè)備組件的LED組件，該照明 設(shè)備組件具有導(dǎo)熱殼體，附接于殼體的插座和第一接合構(gòu)件。LED組件包括LED發(fā)光元件和 適用于與第一接合構(gòu)件接合的第二接合構(gòu)件。所述LED組件和插座相對(duì)于彼此從對(duì)齊位置 到已接合位置的操作使得所述第一接合構(gòu)件接合所述第二接合構(gòu)件，以及所述第一接合構(gòu) 件和第二接合構(gòu)件中的至少一個(gè)變形以產(chǎn)生壓縮力以形成所述LED組件和所述殼體之間 的熱接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供有一種用于照明設(shè)備組件的LED組件，該照明 設(shè)備組件具有導(dǎo)熱殼體，附接于殼體的插座和第一接合構(gòu)件。LED組件包括LED發(fā)光元件和 適用于與第一接合構(gòu)件接合的第二接合構(gòu)件。所述LED組件和插座相對(duì)于彼此從對(duì)齊位置 到已接合位置的操作使得所述第一接合構(gòu)件接合所述第二接合構(gòu)件，以及所述第一接合構(gòu) 件和第二接合構(gòu)件中的至少一個(gè)變形以產(chǎn)生壓縮力以降低所述LED組件和所述殼體之間 的熱阻抗。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供有一種照明設(shè)備組件，該照明設(shè)備組件包括導(dǎo)熱 殼體，附接于殼體并且包括第一螺紋部分的插座，和LED組件。LED組件包括LED發(fā)光元件 和第二螺紋部分，LED組件和插座能夠相對(duì)于彼此從未接合位置移動(dòng)至已接合位置，在已接 合位置第一和第二螺紋部分可分離地耦接至彼此以相對(duì)于插座牢固地定位LED組件。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供有一種照明設(shè)備組件，該照明設(shè)備組件包括導(dǎo)熱 殼體，附接于殼體并且包括扣的插座，以及LED組件。LED組件包括LED發(fā)光元件和扣卡， LED組件和插座能夠相對(duì)于彼此從未接合位置移動(dòng)至已接合位置，在已接合位置，扣和扣卡 可分離地耦接至彼此以相對(duì)于插座牢固地定位LED組件。根據(jù)本發(fā)明的的又一個(gè)實(shí)施例，提供有一種組裝照明設(shè)備的方法。該方法包括將 具有LED發(fā)光元件的LED組件與殼體的插座對(duì)齊，以及將所述LED組件和所述插座相對(duì)于 彼此移動(dòng)以可分離地將所述插座的第一接合構(gòu)件與所述LED組件的第二接合構(gòu)件接合，以 使得所述LED組件的彈性構(gòu)件從未壓縮狀態(tài)移動(dòng)至壓縮狀態(tài)，從而在所述殼體和所述LED 組件之間產(chǎn)生壓縮力，建立所述LED組件和所述殼體之間的熱接觸。要理解的是上文的一般說(shuō)明和下文的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是說(shuō)明性的，并不是對(duì)本發(fā)明 的限制。
被并入本說(shuō)明書(shū)并形成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖，與說(shuō)明一起示出了根據(jù)本發(fā)明的 實(shí)施例，用于解釋本發(fā)明的原理。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備組件的分解立體圖；圖2是圖1的照明設(shè)備組件的LED組件的分解立體圖；圖3是圖2的LED組件的第二殼的細(xì)節(jié)立體圖；圖4是圖1的照明設(shè)備組件的插座的立體圖；圖5是顯示圖2的LED組件的嚙合構(gòu)件的移動(dòng)的插座的側(cè)視圖；圖6A是處于壓縮狀態(tài)的圖2的LED組件的側(cè)視圖；圖6B是處于未壓縮狀態(tài)的圖2中的LED組件的側(cè)視圖；
圖7是圖4的LED插座的立體圖；圖8A-8B是圖1的照明設(shè)備組件的剖視圖；圖9是圖1的照明設(shè)備組件的立體剖視圖；圖10是圖1的照明設(shè)備組件的立體圖；圖11是根據(jù)第二實(shí)施例的照明設(shè)備組件的正視圖；圖12是根據(jù)第三實(shí)施例的照明設(shè)備組件的正視圖；圖13是根據(jù)第四實(shí)施例的照明設(shè)備組件的正視圖；以及圖14是根據(jù)第五實(shí)施例的照明設(shè)備組件的正視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中顯示。只要可能，同樣的 標(biāo)號(hào)將遍及附圖中使用以表示同樣的或類似的部件。然而，顯而易見(jiàn)地，附圖中所示的實(shí)施 例并非為了限制，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以做出各種修改。圖1是根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備組件10的分解立體圖。照明設(shè)備組件10包括前蓋 100、LED組件200、插座300和導(dǎo)熱殼體400。 圖2是LED組件200的分解立體圖。LED組件200可以包括反射器或鏡片210 ；第 一殼220、諸如LED230的發(fā)光元件；導(dǎo)熱材料240 ；印刷電路板250 ；第二殼260 ；導(dǎo)熱界面 構(gòu)件270和散熱墊280。第一殼220可以包括適用于容納鏡片210的開(kāi)口 221，該鏡片210可以通過(guò)鏡片附 接構(gòu)件222被固定至第一殼220。第一殼220也可以包括一個(gè)或多個(gè)氣流孔225以致空氣 可以穿過(guò)氣流孔225并使印刷電路板250、LED230和導(dǎo)熱殼體400通風(fēng)。第一殼220也可 以在它的外表面224上包括一個(gè)或多個(gè)諸如凸起的接合構(gòu)件223。雖然在此實(shí)施例中的接 合構(gòu)件223被顯示為“T形”突出物，接合構(gòu)件223可以具有各種形狀并且可以位于LED組 件200的各個(gè)位置和/或位于LED組件200的各個(gè)表面上。此外，接合構(gòu)件223的數(shù)量不 限于圖2中所示的實(shí)施例。另外，空氣孔225的數(shù)量、形狀和/或位置也可以變化。然而， 在某些應(yīng)用中，通風(fēng)并不是必須的，如此氣流孔225可以被省略。第二殼260可以包括有彈性構(gòu)件，諸如彈性肋263。肋263的厚度和寬度可以被調(diào) 節(jié)以增加或減小壓力，肋263之間的開(kāi)口的大小和/或形狀可以變化。在一個(gè)實(shí)施例中，彈性肋263可以具有叉形桿形狀。第二殼260內(nèi)的肋263被形成為提供適當(dāng)?shù)淖枇σ援a(chǎn)生用 于將LED組件200熱耦接至導(dǎo)熱殼體400的壓縮。第二殼260也可以包括一個(gè)或多個(gè)定位 元件264，該一個(gè)或多個(gè)定位元件264與印刷電路板250中的一個(gè)或多個(gè)凹部251接合以將 印刷電路板250適當(dāng)?shù)囟ㄎ徊⑶冶３钟∷㈦娐钒?50被控制在(captive)在第一殼220和 第二殼260之間。定位元件264也可以與第一殼220中的多個(gè)接收器(receivers)(未顯 示)接合。第一和第二殼220和260可以由塑料或樹(shù)脂材料制成，舉例來(lái)說(shuō)，諸如聚對(duì)苯二 甲酸丁二醇酯。如圖2所示，第二殼260還可以包括適用于容納導(dǎo)熱界面構(gòu)件270的開(kāi)口 261，該 導(dǎo)熱界面構(gòu)件270可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)諸如螺釘或其它公知的緊固件的附接構(gòu)件262被固 定至(1)第二殼260和(2)散熱墊280，以創(chuàng)建導(dǎo)熱界面構(gòu)件組件299。導(dǎo)熱界面構(gòu)件270 可以包括上部271和下部272，下部272的周長(zhǎng)小于上部271的周長(zhǎng)。如圖3所示，下部272 可以插進(jìn)第二殼260的開(kāi)口 261以致上部271與第二殼260接合。舉例來(lái)說(shuō)，第二殼260 可以由尼龍和/或?qū)崴芰现瞥?，?dǎo)熱塑料諸如由以CoolPoly 著稱的Cool Polymers有限 公司制做的塑料。現(xiàn)在參照?qǐng)D2，散熱墊280可以通過(guò)粘合劑或任何其它適當(dāng)?shù)囊阎o固件附接于 導(dǎo)熱界面構(gòu)件270以填充導(dǎo)熱界面構(gòu)件270的表面和導(dǎo)熱殼體400之間的細(xì)微的缺口和 /或小孔。散熱墊280可以是多種市場(chǎng)上常見(jiàn)的導(dǎo)熱墊中的任意一種，舉例來(lái)說(shuō)，諸如有 Bergquist公司制造的Q-PAD 3粘合背板。雖然在此實(shí)施例中使用了散熱墊280，在某些實(shí) 施例中可以將它省略。如圖2所示，導(dǎo)熱界面構(gòu)件270的下部272可以用于定位LED組件200中的 LED230?？梢允褂镁o固件231將LED230安裝至下部272的表面273，該緊固件231可以是 螺釘或其它公知的緊固件。導(dǎo)熱材料40可以位于LED230和表面273之間。在制造過(guò)程期間，表面273和LED230的底面兩者的加工可能在這些表面中留下小 的疵點(diǎn)，形成空隙。這些空隙可以尺寸上較微小，但是可能充當(dāng)LED230的底面和導(dǎo)熱界面 270的表面273之間的熱傳導(dǎo)的阻抗。導(dǎo)熱材料40可以用來(lái)填充這些空隙以減小LED230 和表面273之間的熱阻抗，導(dǎo)致熱傳導(dǎo)性提高。此外，根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)熱材料40可以是在預(yù) 定溫度能夠從固體變化至液體的相變材料，從而改善導(dǎo)熱材料240的缺口填充特性。舉例 來(lái)說(shuō)，導(dǎo)熱材料240可以包括被設(shè)計(jì)成在55°C從物體變化至液體的相變材料，舉例來(lái)說(shuō)，該 相變材料諸如Bergquist公司制造的Hi-Flow 225UT 003-01。雖然在此實(shí)施例中，導(dǎo)熱界面構(gòu)件270可以由鋁制成并且被顯示為類似“禮帽” 形，但是各種其它形狀、尺寸和/或材料也能夠用于導(dǎo)熱界面構(gòu)件以輸送和/或傳播熱。作 為一個(gè)實(shí)例，導(dǎo)熱界面構(gòu)件270可以類似“薄烤餅”形并且具有單圓周。此外，導(dǎo)熱界面構(gòu) 件270不必用來(lái)定位LED組件200內(nèi)的LED230。另外，雖然LED230被顯示為被安裝至基底 238，但是LED230不必被安裝至基底238而是可以直接地安裝至導(dǎo)熱界面構(gòu)件270。LED230 可以是任何適合的市場(chǎng)上常見(jiàn)的單或多LED芯片，舉例來(lái)說(shuō)，諸如由OSRAM有限公司制造的 具有400-650流明的輸出的OSTAR 6-LED芯片。圖4是包括一個(gè)或多個(gè)接合構(gòu)件的插座300的立體圖，諸如配置在LED插座300 的內(nèi)表面320上的有角槽(angled slot)310。槽310包括容納的第一殼220的在對(duì)齊位置 處的各個(gè)接合構(gòu)件并與各個(gè)接合構(gòu)件223可接合的容納部311，圍繞LED插座300的周長(zhǎng)的部分圓周地延伸并且適用于確保LED組件200連接至LED插座300，以及停止部313。在 某些實(shí)施例中，停止部313可以包括同樣適用于將LED組件200固定至LED插座300的連 接的凸起(未顯示)。槽310可以包括微小的凹部314，用作接合構(gòu)件223的鎖定機(jī)構(gòu)。插 座300也可以包括適用于與前蓋100中的前蓋接合構(gòu)件101接合的前蓋保持機(jī)構(gòu)330 (如 圖1和10所示)。前蓋保持機(jī)構(gòu)鎖331 (圖5)被設(shè)置成，當(dāng)前蓋保持機(jī)構(gòu)330與前蓋接合 構(gòu)件101接合并且相對(duì)于前蓋接合構(gòu)件101旋轉(zhuǎn)時(shí)，前蓋保持機(jī)構(gòu)鎖將前蓋100保持在適 當(dāng)?shù)奈恢?。插?00可以通過(guò)維持構(gòu)件被緊固至導(dǎo)熱殼體400，維持構(gòu)件諸如使用諸如螺釘 等的各種公知的緊固件的維持構(gòu)件340。插座300也可以具有與導(dǎo)熱殼體400中的螺紋接 合的螺紋化外表面。替代地，插座300不必是附接于導(dǎo)熱殼體400的單獨(dú)的元件，它也可以 被整體形成在導(dǎo)熱殼體400本身中。另外，如圖7所示，插座300也可以包括保持諸如電池 終端連接器的終端塊360的盤(pán)350?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5，為在插座300內(nèi)安置LED組件200，LED組件200位于對(duì)齊位置，其 中LED組件200的接合構(gòu)件223與插座300的角槽310的容納部311對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施例 中，LED組件200和插座300可以具有圓形周界，這樣，LED組件200可以相對(duì)于插座300沿 圖4中的箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)。如圖5所示，當(dāng)LED組件200旋轉(zhuǎn)時(shí)，接合構(gòu)件223沿容納部 311向下移動(dòng)進(jìn)角槽310的下部312內(nèi)，直到接合構(gòu)件223碰到停止部313，這限制了 LED 組件200的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)和/或壓縮，從而將LED組件200和插座300放置在接合位置。現(xiàn)在參照?qǐng)D6A和6B，第二殼260分別被顯示為壓縮和未壓縮狀態(tài)。LED組件200 的旋轉(zhuǎn)，和角槽310的上表面314上的接合構(gòu)件223的擠壓使得第二殼260的彈性肋263 軸向向內(nèi)變形，這可以相對(duì)于未壓縮狀態(tài)中的LED組件200高度Hu減小LED組件200的高 度He。返回參照?qǐng)D5，當(dāng)接合構(gòu)件223沿角槽310向下更深地下降，由彈性肋263產(chǎn)生的壓 縮力增大。該壓縮力降低了 LED組件200和導(dǎo)熱殼體400之間的熱阻抗。這樣，接合構(gòu)件 223和角槽310形成壓縮元件。圖9是顯示處于壓縮狀態(tài)的LED組件200的照明設(shè)備組件的一個(gè)實(shí)施例的立體剖 視圖，在該壓縮狀態(tài)中該LED組件200被熱連接和電連接至導(dǎo)熱殼體400。如圖6B所示，如 果從插座300移除LED組件200，彈性肋263將大體上回到它們的最初未變形狀態(tài)。另外，如圖8A和8B所示，LED組件200的旋轉(zhuǎn)使得印刷電路板250上的印刷電路 板電接觸條252變成與終端塊360的電觸點(diǎn)361接合，從而建立了 LED組件200和殼體400 的電觸點(diǎn)361之間的電連接，以致能夠?qū)⒐ぷ鞴β侍峁┙oLED230。也可以提供替代的機(jī)構(gòu) 來(lái)將工作功率提供給LED230。舉例來(lái)說(shuō)，LED組件200可以包括電連接器，諸如用于容納來(lái) 自殼體400的電源線的母連接器或者安裝至LED組件200或殼體400的簧壓電觸點(diǎn)。如圖7所示，雖然在此實(shí)施例中，角槽310的容納部311是同樣尺寸的，容納部 311、角槽310和/或接合構(gòu)件223可以是不同尺寸或不同形狀。舉例來(lái)說(shuō)，可以調(diào)整容納部 311的尺寸以接納更大的接合構(gòu)件223以致LED組件200可以僅在特殊位置插入插座300 內(nèi)。另外，角槽310的位置和數(shù)量不限于圖7所示的實(shí)施例。此外，雖然上述實(shí)施例使用了角槽，在其它的實(shí)施例中也可以使用LED組件200和 LED插座300之間的其它類型的接合機(jī)構(gòu)以建立LED組件200和導(dǎo)熱殼體400之間的熱連 接和電連接。如圖11所示，在照明設(shè)備組件的第二實(shí)施例中，LED組件230可以被安裝至導(dǎo)熱界面構(gòu)件270，該導(dǎo)熱界面構(gòu)件270可以包括陽(yáng)螺紋部232，該陽(yáng)螺紋部232具有與螺紋部 232絕緣的第一鈕扣型電觸點(diǎn)233。舉例來(lái)說(shuō)，導(dǎo)熱界面構(gòu)件270的陽(yáng)螺紋部232能夠可旋 轉(zhuǎn)地與插座300的陰螺紋部332接合，以致陽(yáng)螺紋部232和陰螺紋部332中的一個(gè)或兩者 輕微地變形以產(chǎn)生壓縮力以致第一電觸點(diǎn)233與第二鈕扣型電觸點(diǎn)333接觸，并且導(dǎo)熱界 面構(gòu)件270和殼體400之間的熱阻抗降低。具有圓形的中心切除部的散熱墊280可以被設(shè) 置在陽(yáng)螺紋部232的端部。散熱墊280可以具有彈性特征以致彈性的導(dǎo)熱界面墊280用作 彈簧以產(chǎn)生或增強(qiáng)壓縮力以降低導(dǎo)熱界面構(gòu)件270和殼體400之間的熱阻抗。如此陽(yáng)螺紋 部232和陰螺紋部332形成壓縮元件。如圖12所示，在照明設(shè)備組件的第三實(shí)施例中，可以在導(dǎo)熱界面構(gòu)件270的端部 設(shè)置彈性的導(dǎo)熱界面墊500以致彈性的導(dǎo)熱界面墊500用作產(chǎn)生用于低熱阻抗耦接的壓縮 力。插座300可以包括與導(dǎo)熱界面構(gòu)件270內(nèi)的槽接合以形成壓縮元件并產(chǎn)生附加的壓縮 以及將LED組件鎖定在適當(dāng)位置的突出物395。如圖13所示，在照明設(shè)備組件的第四實(shí)施例中，導(dǎo)熱界面構(gòu)件270可以具有與導(dǎo) 熱殼體400上的扣355接合的扣卡255，如此形成壓縮元件。如圖14所示，在照明設(shè)備組件 的第五實(shí)施例中，諸如螺釘265的緊固件可以附接至熱散逸裝置殼體400的部365以形成 壓縮元件并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲嚎s力以提供導(dǎo)熱界面構(gòu)件270和導(dǎo)熱殼體400之間的低阻抗熱耦接。返回參照?qǐng)D1，在LED組件200被安置在導(dǎo)熱殼體400內(nèi)之后，可以通過(guò)將前蓋100 上的前蓋接合構(gòu)件101與前蓋保持機(jī)構(gòu)330接合來(lái)將前蓋100附接至插座300，并且相對(duì)于 插座300旋轉(zhuǎn)前蓋100以確保前蓋100在適當(dāng)位置。前蓋100可以包括形成在蓋100的中 心部的主孔102、諸如在孔102中形成的透鏡104的透明構(gòu)件以及形成在前蓋100的外圍上 的多個(gè)外圍孔106。透鏡104使得從發(fā)光元件發(fā)出的光穿過(guò)蓋100，同時(shí)也保護(hù)發(fā)光元件免 受外界干擾。透鏡102可以由能使得光通過(guò)、并具有最小的反射或散射的任何適當(dāng)?shù)耐该?材料制成。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明，前蓋100、LED組件200、插座300和導(dǎo)熱殼體400可以 由具有至少12W/m *k，優(yōu)選地至少200W/m-k的導(dǎo)熱系數(shù)k的材料制成，舉例來(lái)說(shuō)，諸如鋁、 銅或?qū)崴芰稀Ｇ吧w100、LED組件200、插座300和導(dǎo)熱殼體400可以用同樣的材料制成， 也可以由不同的材料制成。外圍孔106可以在前蓋100的外圍上等距地形成并且暴露沿著 前蓋100的整個(gè)外圍的部分。雖然示出了多個(gè)外圍孔106，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例也可以使用 一個(gè)或多個(gè)外圍孔106，或者根本不使用。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，外圍孔106的目的是使得 空氣流過(guò)前蓋100，進(jìn)入并圍繞LED組件200，并且流過(guò)導(dǎo)熱殼體400中的氣孔以使熱散逸。另外，如圖1所示，外圍孔106可以用來(lái)使得從LED230發(fā)出的光穿過(guò)外圍孔106以 提供前蓋100上的光環(huán)照明效果。導(dǎo)熱殼體400可以由包括多個(gè)表面區(qū)域增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的擠壓 件制成，諸如脊?fàn)钗?02 (如圖1所示)，該擠壓件在被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的同時(shí)另案待 審的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/715，071，其全部公開(kāi)通過(guò)引用而整體結(jié)合在本文中。脊?fàn)钗?02 可以為多個(gè)目的服務(wù)。舉例來(lái)說(shuō)，脊?fàn)钗?02可以提供熱散逸表面以增加導(dǎo)熱殼體400的整 體表面面積，提供更大的用于熱散逸至周圍大氣的表面面積。也就是說(shuō)，脊?fàn)钗?02可以使 得導(dǎo)熱殼體400充當(dāng)照明設(shè)備組件的有效的散熱器。此外，脊?fàn)钗?02可以形成為各種形 狀和形式的任意一種以致導(dǎo)熱殼體400具有美感。也就是說(shuō)，脊?fàn)钗?02可以被形成為使得導(dǎo)熱殼體400被成形成具有美學(xué)的作用的裝飾性的擠壓件。然而，導(dǎo)熱殼體400可以被 形成為多個(gè)其它的形狀，從而不僅用作照明設(shè)備組件的裝飾性的特征，還用作冷卻LED230 的散熱器。 經(jīng)過(guò)研究本說(shuō)明書(shū)以及實(shí)踐本文公開(kāi)的本發(fā)明，本發(fā)明的其它的實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng) 域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。說(shuō)明書(shū)和各實(shí)例僅僅被當(dāng)作是實(shí)例，本發(fā)明真正的范圍和 精神由下面的權(quán)利要求指明。
權(quán)利要求
一種在具有導(dǎo)熱殼體的照明設(shè)備組件中使用的可移動(dòng)的LED組件，其特征在于，包括LED發(fā)光元件；導(dǎo)熱界面構(gòu)件，與所述LED發(fā)光元件耦接并被配置為當(dāng)所述LED組件被耦接至所述照明設(shè)備組件的插座時(shí)與所述導(dǎo)熱殼體彈性接觸；以及彈性構(gòu)件，可操作地與所述導(dǎo)熱界面耦接并被配置為從第一位置移動(dòng)至第二位置以在所述導(dǎo)熱界面構(gòu)件和所述導(dǎo)熱殼體之間產(chǎn)生壓縮力，使得所述LED組件變成與所述殼體熱連接。
2.—種可移動(dòng)地耦接至照明設(shè)備組件的LED組件，所述照明設(shè)備組件具有導(dǎo)熱殼體， 所述導(dǎo)熱殼體具有插座和第一接合構(gòu)件，其特征在于，所述LED組件包括LED發(fā)光元件；彈性構(gòu)件，可操作地耦接至所述LED發(fā)光元件；以及第二接合構(gòu)件，適用于可分離地與所述第一接合構(gòu)件接合以將所述LED組件可分離地 耦接至所述殼體，其中，所述第一接合構(gòu)件和所述第二接合構(gòu)件的接合使得所述彈性構(gòu)件從未壓縮狀態(tài) 移動(dòng)至壓縮狀態(tài)以產(chǎn)生壓縮力，從而形成所述LED組件和所述殼體之間的熱接觸。
3.一種照明設(shè)備組件，其特征在于，包括 導(dǎo)熱殼體；可移動(dòng)地耦接至所述導(dǎo)熱殼體的插座的LED組件，所述LED組件包括 LED發(fā)光元件；以及壓縮元件，被配置為從第一位置移動(dòng)到第二位置以在所述LED組件和所述導(dǎo)熱殼體之 間產(chǎn)生壓縮力，使得所述LED組件變?yōu)榕c所述殼體熱連接。
4.一種照明設(shè)備組件，其特征在于，包括 導(dǎo)熱殼體；插座，附接于所述殼體并包括第一接合構(gòu)件；以及 LED組件，LED組件包括 LED發(fā)光元件；彈性構(gòu)件，可操作地耦接至所述LED發(fā)光元件；以及 第二接合構(gòu)件，適用于與所述第一接合構(gòu)件接合，所述LED組件和所述插座能夠相對(duì)于彼此從未接合位置移動(dòng)至已接合位置； 在所述已接合位置中，所述第一接合構(gòu)件與所述第二接合構(gòu)件接合并且相對(duì)于所述插 座牢固地定位所述LED組件；以及在所述已接合位置，所述彈性構(gòu)件產(chǎn)生壓縮力，該壓縮力形成所述LED組件和所述殼 體之間的熱接觸。
5.一種用于照明設(shè)備組件的LED組件，所述照明設(shè)備組件具有導(dǎo)熱殼體，附接于所述 殼體的插座，和第一接合構(gòu)件，其特征在于，所述LED組件包括LED發(fā)光元件；以及第二接合構(gòu)件，適用于與所述第一接合構(gòu)件接合，所述LED組件和插座相對(duì)于彼此從對(duì)齊位置到已接合位置的操作使得所述第一接合構(gòu)件接合所述第二接合構(gòu)件；以及所述第一接合構(gòu)件和第二接合構(gòu)件中的至少一個(gè)變形以產(chǎn)生壓縮力以形成所述LED 組件和所述殼體之間的熱接觸。
6.一種用于照明設(shè)備組件的LED組件，所述照明設(shè)備組件具有導(dǎo)熱殼體，附接于所述 殼體的插座，和第一接合構(gòu)件，其特征在于，所述LED組件包括LED發(fā)光元件；以及第二接合構(gòu)件，適用于與所述第一接合構(gòu)件接合，所述LED組件和插座相對(duì)于彼此從對(duì)齊位置到已接合位置的操作使得所述第一接合構(gòu)件接合所述第二接合構(gòu)件；以及所述第一接合構(gòu)件和第二接合構(gòu)件中的至少一個(gè)變形以產(chǎn)生壓縮力以降低所述LED 組件和所述殼體之間的熱阻抗。
7.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述LED發(fā)光元件與所述導(dǎo)熱界面構(gòu)件間接 地接觸。
8.如權(quán)利要求1或7所述的組件，其特征在于，所述導(dǎo)熱界面構(gòu)件包括具有第一周長(zhǎng)的 第一部和具有第二周長(zhǎng)的第二部，所述第二周長(zhǎng)小于所述第一周長(zhǎng)。
9.如權(quán)利要求1、7和8中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述導(dǎo)熱界面構(gòu)件包括相變 材料。
10.如權(quán)利要求1和7-9中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述導(dǎo)熱界面構(gòu)件被安置 在所述LED組件和所述殼體之間，所述導(dǎo)熱界面構(gòu)件被配置為當(dāng)所述LED組件被耦接至所 述殼體時(shí)提供所述LED發(fā)光元件和所述殼體之間的熱能的通路。
11.如權(quán)利要求1、2和4中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述彈性構(gòu)件包括多個(gè)彈 性的、徑向地向外延伸的能變形的肋。
12.如權(quán)利要求1、2、4和11中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述彈性構(gòu)件具有一般 的叉形桿形狀。
13.如權(quán)利要求2、4、5和6中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述第一接合構(gòu)件包括 凸起，所述第二接合構(gòu)件包括槽，所述槽能可分離地與所述凸起接合，其中所述LED組件相 對(duì)于所述殼體的旋轉(zhuǎn)使得所述凸起沿著所述槽移動(dòng)并且使得所述彈性構(gòu)件變形以在所述 LED組件和所述殼體之間產(chǎn)生壓縮力。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，包括連接構(gòu)件，用于可移動(dòng)地 將負(fù)載功率提供給所述LED發(fā)光元件。
15.如權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，包括彈性的導(dǎo)電構(gòu)件，該導(dǎo)電 構(gòu)件被安裝至所述LED組件和所述殼體中的至少一個(gè)上，所述壓縮力使得所述LED變得與 所述殼體電連接。
16.如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，進(jìn)一步包括印刷電路板，電連 接至所述LED發(fā)光元件并且被配置為控制所述LED發(fā)光元件的操作。
17.如權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，進(jìn)一步包括所述LED組件上的 一個(gè)或多個(gè)電接觸構(gòu)件，被配置成當(dāng)所述LED組件與所述殼體耦接時(shí)與所述殼體上的電觸 點(diǎn)接觸，以提供所述LED組件和所述殼體之間的電連接。
18.如權(quán)利要求17所述的組件，其特征在于，所述電接觸構(gòu)件是電接觸條或墊。
19.如權(quán)利要求17或18所述的組件，其特征在于，所述殼體上的所述電觸點(diǎn)包括所述 殼體的插座的電觸點(diǎn)。
20.如權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，進(jìn)一步包括導(dǎo)熱基底，支撐所 述LED發(fā)光元件。
21.如權(quán)利要去1-20中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述插座包括前蓋保持機(jī)構(gòu)， 所述前蓋保持機(jī)構(gòu)適用于與所述殼體的前蓋上的前蓋接合構(gòu)件接合。
22.一種照明設(shè)備組件，其特征在于，包括 導(dǎo)熱殼體；插座，附接于所述殼體并包括第一螺紋部分；以及 LED組件，包括 LED發(fā)光元件；以及 第二螺紋部分，所述LED組件和所述插座能夠相對(duì)于彼此從未接合位置移動(dòng)至已接合位置，在所述已 接合位置所述第一和第二螺紋部分可分離地耦接至彼此以相對(duì)于所述插座牢固地定位所 述LED組件。
23.如權(quán)利要求22所述的照明設(shè)備組件，其特征在于，所述第一和第二螺紋部分的螺 紋耦接在所述LED組件和所述殼體之間產(chǎn)生壓縮力。
24.一種照明設(shè)備組件，其特征在于，包括 導(dǎo)熱殼體；插座，附接于所述殼體并包括扣；以及 LED組件，包括 LED發(fā)光元件；以及 扣卡，所述LED組件和所述插座能夠相對(duì)于彼此從未接合位置移動(dòng)至已接合位置，在所述已 接合位置所述扣和扣卡可分離地耦接至彼此以相對(duì)于所述插座牢固地定位所述LED組件。
25.如權(quán)利要求24所述的照明設(shè)備組件，其特征在于，所述扣和所述扣卡的耦接在所 述LED組件和所述殼體之間產(chǎn)生壓縮力。
26.一種組裝照明設(shè)備的方法，其特征在于，包括 將具有LED發(fā)光元件的LED組件與殼體的插座對(duì)齊，以及將所述LED組件和所述插座相對(duì)于彼此移動(dòng)以可分離地將所述插座的第一接合構(gòu)件 與所述LED組件的第二接合構(gòu)件接合，以使得所述LED組件的彈性構(gòu)件從未壓縮狀態(tài)移動(dòng) 至壓縮狀態(tài)，從而在所述殼體和所述LED組件之間產(chǎn)生壓縮力，借此建立所述LED組件和所 述殼體之間的熱接觸。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述移動(dòng)包括相對(duì)于所述插座旋轉(zhuǎn)所述 LED組件。
28.如權(quán)利要求26或27所述的方法，其特征在于，將所述LED組件和所述插座相對(duì)于 彼此移動(dòng)進(jìn)一步包括將所述LED組件的一個(gè)或多個(gè)電觸點(diǎn)條與所述插座上的電觸點(diǎn)構(gòu)件 可分離地接合，以建立所述LED組件和所述殼體之間的電連接。
全文摘要
提供有一種可移動(dòng)的照明設(shè)備組件。照明設(shè)備組件包括LED發(fā)光元件和壓縮元件。壓縮元件從第一位置到第二位置的操作產(chǎn)生壓縮力，該壓縮力減小LED組件和導(dǎo)熱殼體之間的熱阻抗。
文檔編號(hào)F21V19/00GK101970932SQ200980107047
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者克萊頓·亞歷山大, 布蘭登·蒙代爾 申請(qǐng)人:旅行照明有限公司